Керосиннің меншікті жану жылуы

Керосиннің негізгі термофизикалық сипаттамалары

Керосин – мұнай өңдеу процесінің ортаңғы дистилляты, ол 145 және 300°C аралығында қайнайтын шикі мұнайдың үлесі ретінде анықталады. Керосин шикі мұнайды айдаудан (тікелей айдалатын керосин) немесе ауыр мұнай ағындарын крекингтен (жарылған керосин) алуға болады.

Шикі керосиннің әртүрлі коммерциялық қосымшаларда, соның ішінде көліктік отындарда қолданылуын анықтайтын әртүрлі өнімділік қоспаларымен араластыруға қолайлы ететін қасиеттері бар. Керосин – тармақталған және түзу тізбекті қосылыстардың күрделі қоспасы, оны жалпы үш класқа бөлуге болады: парафиндер (салмағы бойынша 55,2%), нафтендер (40,9%) және ароматтылар (3,9%).

Тиімді болу үшін керосиннің барлық сорттары мүмкін болатын ең жоғары меншікті жану жылуына және меншікті жылу сыйымдылығына ие болуы керек, сонымен қатар тұтану температурасының жеткілікті кең диапазонымен сипатталуы керек. Керосиндердің әртүрлі топтары үшін бұл көрсеткіштер:

• Меншікті жану жылуы, кДж/кг — 43000±1000.
• өздігінен тұтану температурасы, ⁰С, төмен емес - 215.
• Бөлме температурасындағы керосиннің меншікті жылу сыйымдылығы, Дж / кг К - 2000 ... 2020 ж.

Керосиннің термофизикалық параметрлерінің көпшілігін дәл анықтау мүмкін емес, өйткені өнімнің өзі тұрақты химиялық құрамға ие емес және бастапқы мұнайдың сипаттамаларымен анықталады. Сонымен қатар, керосиннің тығыздығы мен тұтқырлығы сыртқы температураға байланысты. Температура мұнай өнімінің тұрақты жану аймағына жақындаған сайын керосиннің меншікті жылу сыйымдылығы айтарлықтай өсетіні белгілі: 200-де.⁰Онымен қазірдің өзінде 2900 Дж / кг К, ал 270-де⁰C - 3260 Дж/кг К. Сәйкесінше кинематикалық тұтқырлық төмендейді. Осы параметрлердің комбинациясы керосиннің жақсы және тұрақты тұтануын анықтайды.

Меншікті жану жылуын анықтау реті

Керосиннің меншікті жану жылуы оның әр түрлі құрылғыларда – қозғалтқыштардан керосин кесетін станоктарда жану шарттарын белгілейді. Бірінші жағдайда термофизикалық параметрлердің оңтайлы комбинациясын неғұрлым мұқият анықтау керек. Әдетте жанармай комбинацияларының әрқайсысы үшін бірнеше кестелер орнатылады. Бұл диаграммаларды бағалау үшін пайдалануға болады:

1. Жану өнімдері қоспасының оңтайлы қатынасы.
2. Жану реакциясы жалынының адиабаталық температурасы.
3. Жану өнімдерінің орташа молекулалық салмағы.
4. Жану өнімдерінің меншікті жылулық қатынасы.

Бұл деректер қозғалтқыштан шығатын пайдаланылған газдардың жылдамдығын анықтау үшін қажет, бұл өз кезегінде қозғалтқыштың күшін анықтайды.

Отын қоспасының оңтайлы қатынасы ең жоғары меншікті энергия импульсін береді және қозғалтқыш жұмыс істейтін қысымның функциясы болып табылады. Жану камерасының қысымы жоғары және шығатын қысымы төмен қозғалтқыш қоспаның ең оңтайлы қатынасына ие болады. Өз кезегінде, жану камерасындағы қысым және керосиндік отынның энергия сыйымдылығы қоспаның оңтайлы қатынасына байланысты.

Жанармай ретінде керосинді пайдаланатын қозғалтқыштардың көптеген конструкцияларында жанғыш қоспаның алатын қысымы мен көлемі тұрақты байланыста болған кезде адиабаталық қысу жағдайларына көп көңіл бөлінеді - бұл қозғалтқыш элементтерінің беріктігіне әсер етеді. Бұл жағдайда, белгілі болғандай, максималды тиімділікті анықтайтын сыртқы жылу алмасу жоқ.

Керосиннің меншікті жылу сыйымдылығы - бұл бір грамм заттың температурасын Цельсий бойынша бір градусқа көтеру үшін қажет жылу мөлшері. Меншікті жылу коэффициенті - тұрақты қысымдағы меншікті жылудың тұрақты көлемдегі меншікті жылуға қатынасы. Оңтайлы қатынас жану камерасында алдын ала белгіленген отын қысымында орнатылады.

Керосиннің жануы кезінде жылудың нақты көрсеткіштері әдетте белгіленбейді, өйткені бұл мұнай өнімі төрт көмірсутектердің қоспасы: додекан (C)₁₂H₂₆), тридекан (C₁₃H₂₈), тетрадекан (C₁₄H₃₀) және пентадекан (C₁₅H₃₂). Түпнұсқа майдың бір партиясының өзінде аталған компоненттердің пайыздық қатынасы тұрақты емес. Сондықтан керосиннің термофизикалық сипаттамалары әрқашан белгілі жеңілдетулермен және болжамдармен есептеледі.