Федеральное агентство по образованию Уральский Федеральный университет Металлургический факультет Кафедра «Теплофизика и информатика в металлургии»

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ № 1 по дисциплине «Теплофизика» раздел «Топливо и расчёт его горения»

Выполнил студ. группы Мт-200503 Дианов С.А. Принял преподаватель Воронов Г.В.

Екатеринбург 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1.ЗАДАНИЕ 3

2.РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ 3

2.1.РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА 3

2.1.1.Уравнения реакций, протекающих в системе 3

2.1.2.Количество воздуха, необходимое для окисления 1 кг кокса 3

2.1.3.Пересчёт этих величин для влажного воздуха 4

2.2. РАСЧЁТ ВЫХОДА И КОНЦЕНТРАЦИИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ 4

2.2.1.Расчёт выхода дымовых газов при α=1 4

2.2.2.Расчёт процентного соотношения дымовых газов при α=1 5

2.2.3.Пересчёт этих величин для α=1,46 6

2.3. РАСЧЁТ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЕНИЯ 6

3.РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПРИБЛИЖЁННЫМ МЕТОДОМ 7

4.РАСЧЁТ ПОГРЕШНОСТЕЙ 7

5.ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ 7

1. ЗАДАНИЕ

Вариант	Содержание элементов, масс. %								α		tT, °C		tB, °C		г/м3
	Cp	Hp	Op	Np	Sp	Ap	Wp
11	91,8	1,3	1,1	1,3	1,1	0,4	3,0	1,46		-		240		15,2

2. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ АНАЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

   1. РАСЧЁТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ВОЗДУХА

      1. Уравнения реакций, протекающих в системе

C + O₂ = CO₂

2H + O₂ = 2H₂O

S + O₂ = SO₂

2. Количество воздуха, необходимое для окисления 1 кг кокса

- необходимо для окисления углерода.

- необходимо для окисления водорода.

- необходимо для окисления серы.

- содержание кислорода в коксе.

- общее количество кислорода, необходимое для окисления 1 кг кокса.

Однако в реальных установках для окисления кокса используется дутьё не чистым кислородом, а атмосферным воздухом. Из концентрации кислорода в воздухе, вычислим количество воздуха, необходимое для окисления 1 кг кокса:

- необходимо воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1. Однако в реальных условиях коэффициент расхода воздуха никогда не равен единице, поэтому произведём пересчёт с использованием заданного коэффициента расхода воздуха:

- необходимо воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1,46.

3. Пересчёт этих величин для влажного воздуха

- необходимо влажного воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1.

- необходимо влажного воздуха для окисления 1 кг кокса при α=1,46.

2. РАСЧЁТ ВЫХОДА И КОНЦЕНТРАЦИИ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

   1. Расчёт выхода дымовых газов при α=1

- выход углекислого газа.

- выход сернистого газа.

- выход воды из окисления водорода.

- испарение воды, содержащейся в коксе.

- водяные пары в воздухе.

- азот, содержащийся в топливе.

- азот, содержащийся в воздухе.

- общий объём дымовых газов, выделяющихся при окислении 1 кг кокса при α=1.

2. Расчёт процентного соотношения дымовых газов при α=1

3. Пересчёт этих величин для α=1,46

- объём дымовых газов при α=1,46.

3. РАСЧЁТ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЕНИЯ

По формуле Менделеева рассчитаем .

Рассчитаем энтальпии процесса.

УЗНАТЬ, КАК СЧИТАТЬ НЕДОЖОГ.

3. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ПРИБЛИЖЁННЫМ МЕТОДОМ

4. РАСЧЁТ ПОГРЕШНОСТЕЙ

5. ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ

Вариант	Содержание элементов, масс. %								α		tT, °C		tB, °C		г/м3
	Cp	Hp	Op	Np	Sp	Ap	Wp
11	91,8	1,3	1,1	1,3	1,1	0,4	3,0	1,46		-		240		15,2

Номер	Характеристики процесса горения	Аналитический метод		Приближённый метод		Погрешность, %
		α=1,0	α= αзад	α=1,0	α= αзад
1	Расход воздуха на единицу топлива, м3 возд./ед.топл.: сухого, влажного
2	Выход продуктов горения, м3 прод. гор./ед. топл.
3	Состав продуктов горения, % CO2 SO2 H2O N2 O2 ∑=100	8,3 0,1 4,4 87 - 99,8	5,5 0,06 3,5 83,9 7 99,96
4	Температура горения, °C: При tг=tв=0: Теоретическая – Балансовая - При tт=tтзад и tв=tв зад: Теоретическая – Балансовая -