KATEDRA VOZIDEL A MOTORŮ. Palivová směs PSM #4/14. Karel Páv

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "KATEDRA VOZIDEL A MOTORŮ. Palivová směs PSM #4/14. Karel Páv"

Filip Tábor
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 KAEDA VOZIDEL A OOŮ alivová sěs S #4/14 Karel áv

2 Energie uvolněná hoření / 9 1. zákon terodynaiky: Q U W V = konst. U U U U reakční energie [J] (znaénko ) U p = konst. U reakční entalpie [J] (znaénko ) eakční entalpie bývá obvykle enší než reakční energie: U r r U Součinitel olekulární zěny: N N sin sěsi r r 1 1 kaná iva, LG 1 např. NG při l 1 např. Kirchhoffův zákon vztah ezi reakčníi teply při různých teplotách: c c p p

3 Energie uvolněná hoření essův zákon: součet tepelných efektů dílčích reakcí je stejný jako efekt reakce celkové. (nezáleží na to, zda reakce proběhnou postupně nebo všechny najednou) a Ab B c d D e E f F 3 / 9 h h h d h f, D eh f, E f h f, F f, A f, B f, a h bh c h Látka heický vzorec [kg/kol] Stav h f (n)5 [J/kol] Uhlík tuhá látka 0 Vodík plyn 0 Vodík plyn Dusík N plyn 0 Dusík N plyn Kyslík O plyn 0 Kyslík O plyn Síra S tuhá látka 0 ydroxyl O plyn Oxid uhelnatý O plyn Oxid uhličitý O plyn Oxid siřičitý SO plyn Vodní pára O plyn Voda O kaina etan plyn ropan plyn ropan kaina n-butan plyn n-butan kaina n-oktan plyn n-oktan kaina Izooktan plyn Izooktan kaina etanol 3 O plyn etanol 3 O kaina Etanol 5 O plyn Etanol 5 O kaina etan plyn etan kaina Standardní olární reakční entalpie při teplotě 5 a tlaku 1 at Výhřevnost iva A: h( ) 0 h c p A h a A [J/kg] - tí je stanovena erence vzhlede k teplotě - k této erenci usí být vztaženy i entalpie ostatních složek v energetických rovnicích a horní výhřevnost plynného iva b dolní výhřevnost plynného iva c horní výhřevnost kaného iva d dolní výhřevnost kaného iva Výparné teplo l a b c d c výparné teplo iva výparné teplo vody vztažené k teplotě : k c p l eaktanty rodukty (Výparné teplo dosazováno jako kladné)

4 Stechioetrické sovací rovnice Eleentární stechioetrické slučovací rovnice 1 kol + 1 kol O 1 kol O 393,51 J/kol 1 kg + 3 kg O 44 kg O 393,51 J/1kg 1 kg + 8/3 kg O 11/3 kg O 3,76 J/kg kol + 1 kol O kol O 483,65 J/kol 4 kg + 3 kg O 36 kg O 483,65 J/4kg 1 kg + 8 kg O 9 kg O 119,96 J/kg ( O v plynné stavu) [kg/kol] O S N / 9 1 kols + 1 kol O 1 kol SO 96,84 J/kol S 3 kg S + 3 kg O 64 kg SO 96,84 J/3kg S 1 kg S + 1 kg O kg SO 9,57 J/kg S Dolní výhřevnost iva daného suární vzorce c h S s O o (c,h,s,o konstituční koeficienty) c h s S o O c h S s S O o O u 3,76 119,96 9,57 S h f, [J/kg] poslední člen zahrnuje reakční entalpii i výparné teplo iva, u vyšších bývá kole - J/kg V případě kondenzace vodní páry se usí vypočtená hodnota dolní výhřevnosti iva navýšit o výparné teplo vody (Výparné teplo vody při 100 :,57 J/kg / při 5 :,44 J/kg )

5 Výhřevnost iv 5 / 9 eplota u [ ] Výparné teplo při t [kj/kg] Benzin Nafta Etanol 78,4 837 etanol 64, otnostní podíly: O Benzin 0,851 0,134 0,015 Nafta 0,869 0,131 0

6 eoretické nožství vzduchu Stechioetrické (teoretické) nožství suchého vzduchu 6 / 9 Suární vzorec iva: c h S s O o + O O + O O S + O SO c h L vtn h o SsOo c s O 4 1 h o c s 0, ,1 N 0,1 co [kol such.vzduchu / kol iva] h O sso 1 0,1 h o c s N 0,1 4 1 kg + 8/3 kg O 11/3 kgo 1 kg + 8 kg O 9 kg O 1 kg S + 1 kg O kg SO L vt L L vt 1 8 c 8 s O 0,3 3 Stechioetrické (teoretické) nožství vlhkého vzduchu p O p at Lvvt Lvt 1 p O 1 pat O [kg/kg] vtn O [kg such.vzduchu / kg iva] 18,0 kg/kol 8,96 kg/kol Součinitel přebytku vzduchu (kyslíku), sěšovací poěr N l N L vtn L vt vzd L vvt A/ F

7 Součinitel přebytku vzduchu 7 / 9 l1 : - řebytek vzduchu, chudá sěs - rodukce O a O se blíží uvedený suární rovnicí - Sování sěsi plynových zážehových otorů (do eze zánosti) - Úhrnný součinitel přebytku vzduchu ve sinách vznětových otorů l = 1,1 10 l=1 : - Stechioetrická sěs - rodukce O a O se vlive disociace írně odlišuje od teorie - Sování sěsi většiny zážehových otorů (kvůli 3-cestnéu katalyzátoru) l1 : - Nedostatek vzduchu, bohatá sěs - Nedokonalé (neúplné) sování energeticky nevýhodné - Vedle O a O se ve sinách vyskytuje ve větší íře i O a - Sování sěsi zážehových otorů při plné zatížení (kvůli zvýšení výkonu, snížení teploty sin) nožství sěsi a sin s s vzd Výhřevnost sěsi (teoretická) us u 1 l L vvt ll vvt 1 - ři l=1 podobná pro všechna iva:,75 3,4 J/kg heická účinnost hoření - Závisí na obsahu ještě sitelných složek sin (z essova zákona) i ui hoř 1 us hoř [-] Z: - oalé hoření - ez zánosti l [-]

8 eze zánosti iv 8 / 9 eze zánosti hoogenních ivových sěsí za atosférických podínek BA l = 0,4 1,4 ožár vozu po 3 sek. BA N l = 0,48 1,35 Alkoholy l = 0,3,1 LG NG l = 0,4 1,7 l = 0,7,1 l = 0,5 10, l [-] Energie jiskry nutná pro zážeh ivové sěsi N etanol Etanol BA ropan Butan NG 0,0 J Zvyšující se požadavek na nožství energie 0,35 J ožár vozu po 1 in. BA

9 rodukce O Eleentární stechioetrická slučovací rovnice 9 / 9 1 kg + 8/3 kg O 11/3 kgo rodukce O při dokonalé sování O 11 3 [kg O / kg iva] [kg/kg] O [kg/kg iva] u [J/kg] * O [g/kwh] Nafta 0,869 3,19 4,8 68 Benzin 0,851 3,1 43,4 59 Etanol 0,51 1,91 7,7 48 Butan 0,87 3,03 45,7 39 ropan 0,817 3,00 46,3 33 etan 0,749,75 50,0 198 Vodík ,0 0 růěrné eise O při výrobě elektrické energie v různých zeích v r. 015 O [g/kwh] Francie 60 Itálie 350 Velká Británie 440 O [g/kwh] Něecko 470 USA 480 Čína 690

Podobné dokumenty

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování

Model dokonalého spalování pevných a kapalných paliv Teoretické základy spalování. Teoretické základy spalování Spalování je fyzikálně chemický pochod, při kterém probíhá organizovaná příprava hořlavé směsi paliva s okysličovadlem a jejich slučování (hoření) za intenzivního uvolňování tepla, což způsobuje prudké