Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Тема 2: Концентрационные пределы воспламенения газовоздушных смесей и скорости распространения пламени
Задача №1. Определить концентрационные пределы воспламенения газа в воздухе двумя способами: А) по теплоте сгорания, Б) по стехиометрическому коэффициенту при кислороде.
| Дано: | |
| Метан СН4 | 1. Принимаем по прил.4  =50000 кДж/кг*0,55 кг/м3 = 27500 кДж/м3 и по (21) определяем нижний концентрационный предел:
Lн=18300/ 27500 =0,67 %.
|
| L(НВ) -? |
2. Определяем значение стехиометрического коэффициента при кислороде
CH4 + 2 O2 = CO2 + 2H2O.
Таким образом, n = 2, для нижнего: a = 8,684, b =4,679; для верхнего: a = 1,550, b =0,560. Тогда по (22) определяем нижний и верхний концентрационные пределы распространения пламени:
Lн=100 / (8,68*2+4,68) = 4,5 %;
Lв=100 / (1,55*2+0,56) = 27,3 %.
Результат: По условию А) Lн=0,67 %, по условию Б) Lн=4,5 %; Lв=27,3 %.
Задача №2. Определить концентрационные пределы воспламенения газовой смеси с воздухом без учета погрешности на балластную примесь.
| Дано: | ||
| СН4= | 93,2% | 1. По (23) определим нижний концентрационный предел: Lн=100 / (93,2/5,28+2,0/2,9+0,4/2,3)=5,4 %. 2. По (23) определим верхний концентрационный предел: Lв=100 / (93,2/15,0+2,0/15,0+0,4/9,5)=15,7 %. Результат: Lн=5,4 %; Lв=15,7 %. |
| С2Н6= | 2% | |
| С3Н8= | 0,4% | |
| N2= | 4,4% | |
| L(НВ) -? |
Задача №3. Определить концентрационные пределы воспламенения газовой смеси с воздухом с учетом балластной примеси.
| Дано: | ||
| СН4= | 20% | 1. Определим процентную составляющую горючей части смеси. В смеси присутствует балластная примесь, представленная азотом. Тогда горючая часть составит 100-30=70%. 2. Произведем пересчет горючей части газа без балластной примеси по (25): rг(СН4)=20*100/70=28,6%. |
| Н2= | 40% | |
| СО= | 10% | |
| N2= | 30% | |
| L(НВ) -? |
Аналогичным образом получим значения Н2=57,1% и СО=14,3%.
3. По (23) определим нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения горючей смеси:
Lгн=100/(28,6/5,28+57,1/4,12+14,3/12,5)=4,9 %,
Lгв=100/(93,2/15,0+2,0/15,0+0,4/9,5)=35,0 %.
4. По (24) рассчитаем нижний и верхний концентрационные пределы воспламенения горючей смеси с учетом балластных примесей:
Lбн=4,9·100(1+0,3/(1-0,3))/(100+4,9(1+0,3/(1-0,3)))=6,9 %,
Lбв=15,7·100(1+0,3/(1-0,3))/(100+15,7(1+0,3/(1-0,3)))=43,4 %,
Результат: Lбн=6,9 %; Lбв=43,4 %.
Задача №4. Для сложной газовой смеси горючих и негорючих компонентов определить действительную скорость распространения пламени.
| Дано: | ||
| СН4 | =23,86 % | 1. Определим процентную составляющую горючей части смеси. В смеси присутствует балластная примесь, представленная углекислым газом и азотом. Тогда горючая часть составит: 100-(2,3+18,78)=78,92%. 2. Произведем пересчет горючей части газа без балластной примеси по (25): r г (СН4)=23,86*100/78,92=30,23%. |
| H2 | =38,75 % | |
| CО | =10,91 % | |
| C5H12 | =5,4 % | |
| N2 | =2,3 % | |
| CO2 | =18,78 % | |
| WД -? |
Аналогичным образом получим значения Н2=49,1%, СО=13,82%, С5Н12=6,84%.
3. По (23) определим содержание сложного газа в смеси, дающей максимальную скорость распространения пламени:
Lгн=100/(30,23/10,5+49,1/42,0+13,82/43,0+6,84/2,9)=14,86 %.
4. По (26) максимальная скорость горения газовой смеси будет равна:
W=14,86(30,23·0,37/10,5+49,1·4,85/42+
+13,82·1,25/43+6,84·0,82/2,9)/(10,5+42+43+2,9)=1,37 м/с.
5. По (27) действительная скорость горения газовой смеси составит:
WД =1.37· (1-0,01·2,3-0,012·18,78)=1,03 м/с.
Результат: WД=1,03 м/с.
Тема 3: Калориметрическая температура горения топлива
Задача №1. Определить, как изменится калориметрическая температура горения топлива, если: А) коэффициент избытка воздуха в уходящих газах увеличится в 2 раза; Б) температура топлива, подаваемого в топочное пространство, увеличится в 2 раза.
| Дано: | ||
| СН4 | =80,0 % | 1. По (12) определяем теоретический расход воздуха: V0=10,12 м3/м3. 2. По (16) рассчитаем объем трехатомных газов: VRO2 =1,15 м3/м3. 3. По (18) рассчитаем объем паров азота: VОN2 = 7,99 м3/м3. 4. По (18) определим объем водяных паров: VОН2О = 2,25 м3/м3. |
| C2H6 | =15,0 % | |
| CO2 | =5,0 % | |
| α | =1,2 | |
| t т | =10°С | |
| tв | =10°С | |
| Δtк -? |
5. По (7) определяем теплоту сгорания газа:
Qнр=37 257,5 кДж/м3.
6. По (30) вычислим физическую теплоту топлива, вносимого в топочное пространство:
Iт = 10·(80/100·1,55+15/100·2,21+5/100·1,3)=16,3 кДж/м3.
7. По (31) вычислим физическую теплоту вносимого воздуха:
Iв = 10·10,12·1,299·1,2=157,7 кДж/м3.
8. Располагаемая теплота в топочном пространстве составит:
Qтоп =38257,5+16,3+157,7=38432,5 кДж/м3.
9. Задаемся двумя температурами: 1500°С и 2500°С. Для каждой из них по (32) вычисляется величина энтальпии дымовых газов:
1500 °С: Iдг = 1500·(2,35·1,15+1,45·7,99+1,86·2,25)=27709,5 кДж/м3;
2500 °С: Iдг = 2500·(2,51·1,15+1,52·7,99+2,06·2,25)=49165,8 кДж/м3.
10. Графически определяем, что калориметрическая температура составит 2000°С. Для проверки полученного значения температуры определяется энтальпия дымовых газов:
2000 °С: Iдг = 2000·(2,45·1,15+1,49·7,99+1,97·2,25)=38310,2 кДж/м3;
11. Вычисляем погрешность расчетов:
Δ=(38310,2-38431,5)/38310,2·100 = -0,32%.
Полученная величина менее 3%, что означает верное определение значения калориметрической температуры горения.
12. При условии, что коэффициент избытка воздуха увеличится в 2 раза, произведем расчеты пп.7-11. В результате найдено новое значение калориметрической температуры горения, равное 2007°С, что составит 0,35% от первоначального.
13. При условии, что температура топлива увеличится в 2 раза, произведем расчеты пп.6-11. В результате найдено новое значение калориметрической температуры горения, равное 2001°С, что составит 0,05% от первоначального.
Результат: tк=2000°С; по условию А) Δtк=0,35%; по условию Б) Δtк=0,05%.
Date: 2015-07-24; view: 880; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |