燃料燃烧(热工基础版)..
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第6章循环§6-2 活塞式内燃机循环2空气定比热气体动力循环中工作流体理想气体燃烧和排气过程吸热和放热过程燃料燃烧造成各部分气体成分及质量改变忽略不计2、循环假设压缩过程理想化为定熵压缩过程;燃烧过程理想化为可逆定容+定压加热过程;膨胀过程理想化为定熵膨胀过程;排气过程理想化为可逆定容冷却过程。
开口系统简化为闭口系统(进排气功相等,相互抵消)1、空气标准假设二、活塞式内燃机循环的简化0✂1 吸气1✂2 压缩2✂3 喷油、燃烧3✂4 燃烧4✂5 膨胀作功5✂0 排气燃烧✂2-3等容吸热+3-4定压吸热排气✂5-1等容放热压缩、膨胀✂1-2及4-5等熵过程吸、排气线✂重合、忽略三、混合加热理想循环1. p-v 图及T-s 图1pv2345Ts0123451✂2 等熵压缩2✂3 定容吸热3✂4 定压吸热4✂5 等熵膨胀5✂1 定容放热2. 循环热效率=ηq w 1t net =++=++++--------w w w w w w w w w 123445net 1223344551⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭--⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪=-+-+-⎢⎥⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎡⎤⎡⎤--κκκκκκp p T p v v T p p R R 1111141343425g g 11)(--=+=-+-V p q q q c T T c T T 123343243)()(1p v23452. 循环热效率=ηq w 1t net ==-w q q q net net 12--=+=-+-V p q q q c T T c T T 123343243)()(-==-V q q c T T 25151)(η=-=--+-q q T T T T k T T t 2151324311-()本小节完。
第三节燃烧过程基本理论一、燃烧过程概述燃料的种类很多,由状态来分,有固体、液体及气体燃料三种。
它们的化学组成也各不相同,但从燃烧的角度来看,各种不同燃料均可归纳为两种基本组成;一种是可燃气体如H2、CO及C m H n等,另一种是固态炭。
例如:气体燃料的燃烧,亦即可燃气体的燃烧;液体燃料燃烧时,由于加热后气化形成气态烃类以后在高温缺氧时,有一部分烃类裂解生成固态炭粒及较小分子量的烃类或氢,因此液体燃料的燃烧,可以看作是可燃气体及固态炭的燃烧。
固体燃料在受热时,挥发分逸出,剩下的可燃物为固态炭,因此固体燃料的燃烧实质上也是可燃气体及固态炭的燃烧,所以研究燃料的燃烧过程,可以从分别研究两种基本燃料组成的燃烧过程着手。
燃烧,是指燃料中的可燃物与空气产生剧烈的氧化反应,产生大量的热量并伴随着有强烈的发光现象。
燃烧有两种类型,一种是普通的燃烧,亦即正常的燃烧现象,靠燃烧层的热气体传导传热给邻近的冷可燃气体混合物层而进行火焰的传播。
正常燃烧的火焰传播速度较小,仅每秒几米,燃烧时压力变化较小、一般可视为等压过程。
另一种是爆炸性燃烧,系靠压力波将冷的可燃气体混合物加热至着火温度以上而燃烧,火焰传播速度大,约为l000~4000米/秒。
通常是在高压、高温下进行。
一般窑炉中燃料的燃烧属于普通的(正常的)燃烧。
燃烧的条件除要有燃料及空气存在外,尚需达到燃烧所需的最低温度~着火温度。
二、可燃气体反应机理连锁反应:CO 、H 2、CH 4。
三、碳的燃烧机理碳的燃烧是两相(气-固相)反应的物理—化学过程。
氧气扩散至炭粒表面与它作用,生成CO 及CO 2气体再从表面扩散出来。
一部分学者认为氧气扩散至碳表面时,并不立即产生化学反应,而是被碳吸附生成结构不确定的吸附络合物C X O Y ,当温度升高时, 或在新的氧分子的冲击下可分解放出CO 及CO 2,其过程是:y x O C yO xC =+221}yx y x O C O O C 2+ 2nCO mCO +=生成的CO 与CO 2的比例(即m 、n 的数值)与温度有关。
《燃料的燃烧》讲义一、引言燃料的燃烧是一个我们在日常生活和工业生产中经常接触到的重要现象。
从家庭中的炉灶用火到大型工厂的锅炉燃烧,燃烧过程不仅为我们提供了热能和动力,还对环境产生着深远的影响。
了解燃料的燃烧对于合理利用能源、提高燃烧效率以及减少环境污染都具有至关重要的意义。
二、燃料的种类燃料的种类繁多,常见的包括固体燃料(如煤、木材)、液体燃料(如石油、酒精)和气体燃料(如天然气、煤气)。
煤是一种重要的固体燃料,其主要成分是碳,同时还含有少量的氢、氧、氮、硫等元素。
煤的燃烧在过去的工业发展中发挥了重要作用,但由于其燃烧过程中会产生大量的污染物,如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物,对环境造成了较大压力。
木材也是一种常见的固体燃料,它主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。
木材的燃烧相对较为清洁,但燃烧效率较低。
液体燃料中,石油是最广泛使用的一种。
石油经过提炼可以得到汽油、柴油、煤油等不同的产品。
这些液体燃料燃烧效率较高,但同样会产生一定的污染物。
气体燃料如天然气,主要成分是甲烷。
天然气燃烧较为清洁,产生的污染物相对较少,是一种较为理想的能源。
三、燃烧的条件燃料要发生燃烧,必须同时满足三个条件:可燃物、助燃物(通常是氧气)和达到着火点的温度。
可燃物是能够与氧气发生反应并产生热量的物质。
助燃物提供了燃烧所需的氧气,使燃烧能够持续进行。
而达到着火点的温度则是引发燃烧反应的关键。
不同的燃料具有不同的着火点,例如,木材的着火点相对较低,而煤的着火点则较高。
四、燃烧的过程燃料的燃烧过程可以分为三个阶段:预热阶段、燃烧阶段和燃尽阶段。
在预热阶段,燃料吸收热量,温度逐渐升高,当达到着火点时,燃料开始燃烧。
燃烧阶段是燃料与氧气剧烈反应的过程,释放出大量的热能。
在这个阶段,燃料中的可燃成分迅速氧化,生成二氧化碳、水等产物。
燃尽阶段是燃烧的最后阶段,燃料中的剩余可燃成分继续燃烧,直至完全耗尽。
五、燃烧的化学方程式不同的燃料燃烧会产生不同的化学方程式。