3. Методика визначення складових матеріального балансу
Розрахунок складових матеріального балансу процесу згорання виконують у формі таблиці 1.1. Його ведуть з точністю до третьої значущої цифри. Підстановка в розрахункові вирази числових значень обов’язкова. В процесі виконання розрахунку необхідно досліджувати, як впливає зміна одного з параметрів (коефіцієнта надлишку повітря α, зольності робочої маси Ар або її вологості Wp) на складові матеріального балансу.
Перед виконанням розрахунку необхідно скласти схему з вказівкою матеріальних потоків середовищ, що входять і виходять з паливної камери (рис. 1.1).
Рис. 1.1. До складання матеріального балансу
Як випливає з рис. 1.1. на будь-якому сталому режимі горіння маса середовищ, що вносяться в топку, дорівнює масі продуктів згоряння. Рівняння матеріального балансу в даному випадку має вигляд:
|
(1.10) |
де ρго – щільність продуктів згорання при НУ, кг/м3.
Початкові дані для розрахунку складових матеріального балансу приведені в таблиці 1.2. Їх вибір робиться по номерах варіантів. Останній відповідає порядковому номеру курсанта в списку навчальної групи.
Тиск газів в топці Рт приймається рівним 0,101 – 0,103 МПа.
Таблиця 1.1
Параметр, позначення |
Розмірність |
Формула, розрахунок |
Результат |
Коефіцієнт перерахунку k |
– |
|
|
Вміст елементів у робочій масі палива:
|
– – – – – |
Срk Нрk Sрk Орk Nрk |
|
Приведений вуглець Кр |
– |
|
|
Нижча робоча теплота згорання палива Qнр |
кДж/кг |
Формула (5.1) |
|
Теоретично необхідний об’єм сухого повітря Vo |
м3/кг |
Формула (5.2) |
|
Дійсний об'єм вологого повітря Vвл |
м3/кг |
Формула (5.9) |
|
Продовження табл. 1.1
Параметр, позначення |
Розмірність |
Формула, розрахунок |
Результат |
Об'єм трьохатомних газів VR2O |
м3/кг |
Формула (5.7) |
|
Об'єм вільного кисню VO2 |
м3/кг |
Формула (5.6) |
|
Об'єм азоту VN2 |
м3/кг |
Формула (5.5) |
|
Об'єм водяної пари VH2O |
м3/кг |
Формула (5.8) |
|
Об'єм сухих газів Vсг |
м3/кг |
|
|
Повний об'єм продуктів згорання Vпс |
м3/кг |
Формула (5.4) |
|
Об'ємна частка трьохатомних газів rRO2 |
– |
|
|
Об'ємна частка водяної пари rН2О |
– |
|
|
Сумарна об'ємна частка газів і пари rп |
– |
|
|
Парціальний тиск трьохатомних газів РRO2 |
МПа |
|
|
Парціальний тиск водяної пари РН2О |
МПа |
|
|
Сумарний тиск Рп |
МПа |
|
|
Щільність димових газів при НУ ρго |
кг/м3 |
|
|
4. ЗМІСТ ЗВІТУ
Звіт повинен містити:
- мету заняття, завдання, початкові дані для розрахунку:
- схему матеріального балансу з нанесеними на неї знайденими величинами складових, розрахунок у вигляді таблиці. 1.1;
- висновки про результати впливу одного з параметрів (Ар, Wp, α) на величину об'ємів газоподібних продуктів згорання.