Cum se determină căldura de combustie a combustibilului printr-o metodă experimentală

pagina 1
B. 29

Cum se determină căldura de combustie a combustibilului prin experiment?

Qb = 38800 kJ / kg, H p = 15,20%, Wp = 0,6%.

Căldura inferioară de ardere a combustibilului de lucru este determinată de formula:







Qn = 38800-25 (9 • 15,20 + 0,4) = 35810 (kJ / kg)


Pentru a determina valoarea calorifică a combustibilului, se utilizează un calorimetru experimental, principalele elemente ale cărora sunt o bomba și un calorimetru. Esența metodei este arderea probei combustibilului lichid care urmează să fie testat într-o bomba calorimetrică (la un volum constant) într-un mediu de oxigen comprimat și determinarea cantității de căldură eliberată în timpul arderii.

O bomba calorimetrica din otel inoxidabil este un vas cilindric cu pereti grosi, acoperit cu un capac. Este fixat pe corp cu o piuliță. În canalele sale pentru admiterea și eliberarea de gaze cu șuruburi cu capace. Tubul este proiectat să umple bomba cu oxigen, în același timp servind ca un electrod. Fitingul de evacuare este prevăzut cu o supapă cu ac. O tijă vie cu un inel pentru a ține cupa este înșurubată în capac. Bomba este auto-compactată de presiunea gazului care o umple; Când este testat hidraulic, acesta trebuie să reziste la o presiune de 10 MPa.

Bomba este plasată într-un calorimetru, care constă dintr-un vas calorimetric și o carcasă termostatică. Un vas calorimetric de formă cilindrică este realizat dintr-o foaie de metal subțire, lustruită cu atenție. Carcasa este o carcasă metalică cu pereți dubli care protejează vasul de calorimetru de curenții de aer și fluctuațiile temperaturii ambientale.

Se toarnă în ceașcă 0,5. 0,6 g de ulei de testare. Între electrozii și atașați firul de aprindere (fier, nichel, constantan sau cupru) cu un diametru de 0,1. 0,2 mm. Este îndoit sub forma unei bucle, în care este întărită banda filmei de topire. Într-o bomba, se toarnă 1 ml de apă distilată.

Între bomba și cilindrul de oxigen se află un reductor cu un manometru și se umple bomba de calorimetru la presiunea necesară (2,9 MPa pentru combustibil lichid).

Bomba este plasată pe fundul co-vasului calorimetric, care este umplut cu apă distilată până când bomba este complet scufundată. Capacele trebuie să iasă peste apă. Temperatura apei din calorimetru este măsurată cu un termometru special cu o viteză de fisiune de 0,01 ° C. Apoi, bucla de curent electric conectată la terminalele bombei este închisă. Există o siguranță a combustibilului, împreună cu acesta firul de aprindere și o bandă de film de aprindere sunt arse.

Căldura specifică de combustie într-o bombă se găsește după formula:

unde C este rezistența la căldură a sistemului calorimetric, kJ / s; T1. t2 - respectiv temperatura inițială și finală a apei; Δt - corectarea citirii termometrului, luând în considerare schimbul de căldură al calorimetrului cu mediul; q este căldura specifică de ardere a firului de aprindere, kJ / kg; m1 - greutatea firului pentru siguranță, kg; m - greutatea probei (produs petrolier), kg; m2 - greutatea filmului, kg; Qpl este căldura specifică de ardere a filmului.


Sarcina 2
Brandul de benzină pentru automobile AI-98.

Numărul octanic de benzină pe cale motorică 89 / M.

Temperatura de distilare 10% - 66 0 C.

Temperatura de distilare este de 50% - 117 ° C.

Temperatura de distilare este de 90% - 182 ° C.

Presiunea saturată de vapori este de 66800 Pa.

Pentru a evalua rezistența la detonație a benzinei, proprietățile sale de pornire, accelerația motorului atunci când se lucrează la benzină, plinătatea evaporării și tendința de zgurire?

Va exista o spălare de ulei din pereții cilindrilor în timp ce motorul funcționează? Este posibil ca educația în zilele fierbinți în sistemul energetic al jamurilor de aburi?

Detonarea capacitatea de benzină AI-98 este bun, deoarece numărul cifrei octanice trebuie să fie de cel puțin 85. Prin condiția problemei, numărul octanic este dat 89.

Temperatura de distilare de 10% din benzină caracterizează proprietățile de pornire ale combustibilului. Pentru benzina de vară, este necesar ca 10% din combustibil să se fierbe la o temperatură de cel mult 70 ° C. Prin condiția sarcinii, temperatura de distilare de 10% este de 66 ° C. Astfel, pornirea motorului va fi bună.

Temperatura de distilare de 50% din benzină caracterizează viteza de încălzire și accelerația motorului. Temperatura de distilare de 50% din benzina de vară nu trebuie să fie mai mare de 120 ° C. Prin condiția sarcinii, temperatura este de 117 ° C. În consecință, în timpul funcționării mașinii este asigurată o reacție rapidă de încălzire și un răspuns bun la accelerație.

Temperatura de distilare de 90% caracterizează caracterul complet al evaporării. Temperatura de distilare a benzinei de vară de 90% nu trebuie să fie mai mare de 180 ° C. Prin condiția de stabilire a temperaturii de 182 ° C. Aceasta nu corespunde condiției. Când motorul funcționează, se vor observa depuneri în galeria de admisie, părți ale sistemului de alimentare și pereții camerei de ardere.








Presiunea saturată a vaporilor de benzină de vară de toate gradele nu trebuie să depășească 66.700 Pa. Prin condiția problemei, presiunea saturată a vaporilor depășește norma și este de 66800 Pa. Astfel, formarea gemurilor de aburi nu este exclusă.

Cilindru de distilare pe benzină

Temperatura ambiantă este -50 0 С.

Numărul cetanic este de 49.

Fracțiunea de masă a sulfului este de 0,10%.

Concentrația de rășini reale este de 27 mg pe 100 cm3 de combustibil.

Gradul de combustibil va fi A-0,2 - (-55). Combustibilul de iarnă, în funcție de conținutul de sulf, aparține celui de-al doilea tip, valoarea punctului de curgere a fost luată ținând seama de faptul că temperatura ambiantă este -50 0 С.

Numărul cetanic determină rigiditatea și economia motoarelor diesel. Numărul cetan determină nu numai natura procesului de combustie în condiții de funcționare constantă, ci și calitățile de pornire ale combustibilului.

Numărul cetanic al motorinei afectează pornirea motorului. Pentru o funcționare normală și funcționare ușoară a motorinei, este necesar ca combustibilul soiurilor de vară să aibă un număr cetanic de 40 ... 45, iar soiurile de iarnă - 45 ... 50 unități. Prin condiția postului, numărul cetanic este de 49.

Când motorul funcționează, se observă depuneri în galeria de admisie, pe părțile sistemului de alimentare și pe pereții camerei de ardere. Cantitatea depozitelor din conducta de admisie este în linie dreaptă, în funcție de cantitatea de gudron din benzină. Principala sursă de formare a depozitelor sunt substanțele de urgență formate în timpul oxidării benzinei.

Depunerile din sistemul alimentar, formate la temperaturi scăzute, sunt produse de culoare maro-lipicioase. Rășinile sunt depozitate pe pereții rezervoarelor de combustibil, pompe, linii de combustibil înfundat. Substanțele rășinoase care cad pe supapele de admisie formează depuneri carbonice solide, care perturba poziționarea corectă a supapelor și le determină să se atârne.


Concentrația pentru combustibilul pe bază de motorină de iarnă nu trebuie să depășească 30 mg pe 100 cm. 3. Condiția problemei, concentrația rășinilor reale este de 27 mg la 100 cm3 de combustibil, ceea ce corespunde normei.

Punctul de aprindere este temperatura minimă la care fumul încălzit într-un aparat special formează un amestec combustibil care se aprinde când flacăra este adusă la el. Conform punctului de inflamabilitate, este evaluată inflamabilitatea produselor petroliere, precum și numărul de fracțiuni cu o presiune ridicată a vaporilor. Pentru combustibilul arctic, acesta nu este mai mic de 30 de grade.

Sarcina 4.
Grupul de ulei de motor este dat pentru performanța sa, gradul de viscozitate și vâscozitatea cinematică la 100 ° C. În conformitate cu clasificarea uleiurilor de motor, setați gradul de ulei pentru un anumit tip de motor și indicați valoarea indicelui de vâscozitate. Acest ulei conține un aditiv vâscos îngroșat? Pentru a indica dacă se fabrică în prezent și dacă echipamentele nou dezvoltate și modernizate sunt autorizate pentru desemnare? Cum este determinată vâscozitatea cinematică a uleiului?

Tipul motorului - motorină.

Grup de uleiuri pentru proprietăți de întreținere - E.

Clasa de vâscozitate este de 10.

Viscozitatea cinematică la 100 ° C este de 10 cSt.

Viscozitatea cinematică la 40 ° C este de 102,5 cSt.

Pentru uleiurile fără aditivi de îngroșare, indicele de viscozitate nu trebuie să fie mai mic de 93.

Metoda de determinare a vâscozității cinematice este aceea de a măsura timpul de curgere al unui anumit volum de lichid sub acțiunea gravitației printr-un viscozimetru capilar calibrat. Ochelarii cu coeficient scăzut de dilatare termică sunt utilizați pentru vâscozimetri.

Ca termostat sau baie de viscozimetru, se utilizează un recipient transparent. Produsul de petrol din vâscozimetrul este scufundat la cel puțin 20 mm sub nivelul lichidului din baie și la 20 mm deasupra fundului recipientului. Baia vascozimetrului este prevăzută cu un dispozitiv pentru controlul temperaturii lichidului.

Pentru a umple termostatul, se folosesc următoarele lichide: alcool etilic tehnic - pentru temperaturi de la -60 la +15 ° C; apă distilată - pentru temperaturi cuprinse între 15 și 60 ° C; Glicerina sau o soluție de glicerină cu apă 1: 1 sau ulei ușor - pentru temperaturi de peste 60 ° C.

Înainte de test, se selectează un viscozimetru cu un domeniu de măsurare corespunzător vâscozității așteptate a produsului de testare. Viscozimetrul trebuie să fie uscat și curat. Între determinări, viscozimetrul se clătește cu un solvent și se usucă la aer. Ca solvenți, benzen-solvent pentru industria cauciucului, se utilizează eter neutru, acetonă, toluen și alții asemenea. Viscozimetrul se clătește periodic cu un amestec de crom, apoi se clătește cu apă distilată, cu acetonă și se usucă la aer.

Proba de ulei este filtrată printr-o sită, un filtru din sticlă sau de hârtie. Dacă este necesar, ulei și produsul a fost uscat cu pro-incandescenta sare de sodiu macrocristalina sulfonat de sodiu anhidru sau, și apoi se filtrează printr-o hârtie de filtru. Dacă vâscozitatea produsului petrolier este determinată la o temperatură sub 95 ° C, atunci este preîncălzită. Viscozimetrul este umplut cu uleiul de testare și plasat într-o baie, unde temperatura dorită este setată.

Se calculează vâscozitatea cinematică a produsului petrolier de testare conform formulei:

unde n este vâscozitatea cinematică, cSt;

c este constanta de calibrare a vâscozimetrului, cSt / c;

t este media aritmetică a timpului de expirare, s.

Sarcina 5.
Stabiliți un grup și un brand de ulei de motor conceput pentru a opera motorul acestei forțe într-o anumită perioadă a anului. Estimați proprietățile de viscozitate-temperatură ale uleiului în termeni de valoare a indicelui. Vâscozitatea și propensitatea acesteia pentru formarea lacului și carbonului în scopul stabilității termice și oxidative.

Timpul anului este vara.

Indicele de viscozitate este de 80.

Stabilitatea termooxidării la 250 ° C - 50 min.
Răspuns.
În funcție de sarcină, gradul de ulei este M-12 G (m). - Uleiul de vară pentru motoarele diesel de mare putere, pentru funcționarea în regim greu, uleiul nu are o caracteristică suficient de bună pentru temperatura viscozității, indicele său de vâscozitate este de 80, ceea ce nu este normal.

Indicele de vâscozitate pentru uleiurile de motor de vară ar trebui să fie cel puțin 85.

Stabilitatea termică de oxidare a uleiului de motor se exprimă prin timpul în care uleiul de testare la 250 ° C este transformat într-un reziduu constând din 50% din fracțiunea de lucru și 50% din lac. Stabilitatea termooxidării caracterizează proprietatea uleiului sub influența temperaturii înalte pentru a forma depuneri de lac pe suprafața grupului de motoare cu piston. Uleiul de motor trebuie să aibă o stabilitate ridicată la temperatură și oxidare. Prin condiția problemei, capacitatea de oxidare termică a uleiului de motor la 250 ° C este de 50 de minute. Tendința uleiului de a forma un lac nu este mai mică de 30%.
pagina 1

Cum se determină căldura de combustie a combustibilului printr-o metodă experimentală
108.05kb. 1 pp.

Cum se determină căldura de combustie a combustibilului prin experiment?
87.15kb. 1 pp.

Numărul sarcinii Se dă: q v = 37200 kJ / kg, n ρ = 14,00%, w p = 1,0%
132.89kb. 1 pp.







Trimiteți-le prietenilor: