Исходя из таблицы коэффициентов  по Де-Поу и состава топлива, получим

Q_ж = 37,8·56,1+71,2·28,3+12,1·0+94,3·2+136·1=4460 кДж/кг.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

Определение энергетических характеристик и состава продуктов сгорания бртт

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - освоение методики расчёта энергетических характеристик БРТТ и состава продуктов сгорания.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Условная формула топлива в варианте индивидуального задания выдаётся преподавателем.

Пример условной формулы для БРТТ:

C_aH_bO_cN_d = C_23,0H_30,03O_34,42N_10,01,

где a, b, c, d – число грамм-атомов соответствующих элементов в 1кг топлива.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.Определение состава продуктов сгорания

Реакция горения БРТТ в общем виде может быть записана следующим образом:

C_aH_bO_cN_d = xCO₂ + yCO + zH₂ + uH₂O + N₂ ,

где x, y, z, u, - число грамм-молекул газов, содержащихся в продуктах сгорания топлива.

Задаваясь рядом значений температур, по формулам

; ;

y = a – x ; u = c – a – x ; ,

рассчитываются значения x, y, z, u грамм-молекул газов, содержащихся в продуктах сгорания топлива. Значения константы равновесия водяного газа K_W в зависимости от температуры определяются по таблице 1.

Таблица 1 – Зависимость константы равновесия

Водяного газа от температуры

Т, К	300	600	1000	1400	1800	2200	2600	3000
KW	0	0,04	0,71	2,19	3,80	5,21	6,22	6,92

Результаты расчета для различных температур сводятся в таблицу 2.

Таблица 2 – Результаты расчета продуктов сгорания топлива

Т,К	300	600	1000	1400	1800	2200	2600	3000
CO2
CO
Н2О
Н2
N2


где  – число молей продуктов сгорания, моль/кг.

2. По таблице 3 для каждого газа при соответствующей температуре определяем энтальпии Н_i.

Таблица 3 – Энтальпия газов, кДж/моль.

Т К	CO2	CO	H2O	H2	N2
300	9,46	8,75	10,01	6,57	8,75
600	22,32	17,59	20,43	16,96	17,59
1000	42,87	30,52	35,88	29,18	30,19
1400	65,65	44,05	53,17	41,58	43,67
1800	89,1	58,32	72,18	54,68	57,74
2200	113,38	73,06	92,45	68,33	72,18
2600	138,13	87,51	113,55	82,487	86,75
3000	163,21	102,37	135,24	97,14	101,58

Сумма энтальпий всех газов дает энтальпию продуктов сгорания 1 кг топлива

H = _iH_i ;

где _i – число молей данного газа в 1 кг топлива.

Внутренняя энергия продуктов сгорания вычисляется по формуле

U=H-R₁T=H-RT,

где H – энтальпия;

R₁ – газовая постоянная продуктов сгорания;

R–универсальная газовая постоянная, R=8,314 кДж/(кмольК);

Т – температура.

3. Средние теплоёмкости продуктов сгорания при постоянном давлении и постоянном объёме в интервале температур от 0 до Т градусов Кельвина равны:

C_р = ; С_v = ;

а соотношение теплоёмкостей:

к = C_р / С_v .

Результаты расчёта для различных температур заносятся в таблицу 4.

По результатам расчёта строятся графики функций H(T) и U(T).

Таблица 4 – Результаты расчёта

Т,К	300	600	1000	1400	1800	2200	2600	3000
H
R1T
U
Cр
Сv
к

4. По рассчитанному значению Q_ж при выполнении лабораторной работы №1, используя графики U(T) и H(T), определяется температура горения при постоянном объёме T_0v и температура горения при постоянном давлении T_0p.

Затем определяется сила пороха f_v и приведенная сила пороха f_p по формулам:

f_v = R₁ T_{0v ,}

f_p = R₁ T_0p.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3