Расчёт горения топлива и топливосжигающего устройства

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО  «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ» 

Кафедра: теплофизики 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа 

На  тему: расчёт горения топлива и  топливосжигающего

устройства 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:  

                                                  Принял:

              
 
 
 
 
 
 
 
 

Липецк

2008 

СОДЕРЖАНИЕ 

• Часть I: расчёт горения жидкого топлива ……………………3
• Часть II: расчёт горения газообразного топлива …………….7
• Часть III: расчёт инжекционной горелки ……………………12

Вывод 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Часть I: расчёт горения  жидкого топлива 

Пересчёт  на рабочую массу топлива

 

X⁰= X^г·

% 

C^{р= =} 54,46 %                   N^р= =1,33 %

Н^{р= =} 4  %                           S^р= =2,82 %

О^р= =6,3  %                     S^г_сульф= = 5,19 %

 

Q = 339,1· C^р +1256· Н^р -108,86·( О^р - S^р)-25(W +9· Н^р),

Q = 339,1· 54,46 +1256· 4 -108,86·( 6,3 – 2,82)-25(7,7 +9·4)= 22020,06  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

Удельный расход воздуха

V_в= V +(α-1)· V = 5,79+(1,15-1)·5,79= 6,66

Количество газообразных продуктов горения

V_n= V +(α-1)· V =6,16+(1,15-1)·5,79= 7,03

Удельное количество N в продуктах горения 

V_N= V +(α-1)· V =4,58+(1,15-1)·4,57= 5,27 

Удельное количество O₂ в продуктах горения

V_О=(α-1)· V =(1,15-1)·1,22= 0,18  

Химический состав продуктов горения в % с учётом избытка воздуха:

CO₂=          N₂=         

SO =            O₂=

H₂O=

Плотность газообразных продуктов горения 

  

Материальный  баланс горения

 

Энтальпия продуктов горения

3132

Принимаем температуру t =1900 ^oc и рассчитываем энтальпию продуктов горения

  т.к. энтальпия продуктов , то действительная калориметрическая t горения < 1900 ^oc;

 повторно  принимаем новую t, отличную от предыдущей на 100 ^oc

t = 1800 ^oc

Интерполяцией определим калориметрическую t

1892 ^oc 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Часть II: расчёт горения  газообразного топлива 

Расчёт  горения смеси природно-коксового  газа с теплотой сгорания 18 .

Состав  сухих газов

 

Содержание  влаги:

-природный  (W=10 ) H₂O=

-коксовый (W=25 ) H₂O'=

Расчёт  влажной смеси:

-природный 

X=X^c

^, %

CH₄=                   C₂H₆=

N₂=                            C₄H₁₀=

-коксовый 

         X=X^{c ,} %                        H₂=

CO=                         CO₂=                  

CH₄=                    N₂=                   

C₂H₄=                       O₂=

                             

Низшая  рабочая теплота сгорания каждого  газа

Q =126,45·CO+107,6·H₂+358·CH₄+590,37·C₂H₄+635·C₂H₆+866·C₃H₆+911

C₃H₈+234·H₂S

-природного 

Q =358·91,07+635·0,79= 33105

-коксового

Q =126,45·5,24+107,6·49,27+358·25,69+590,37·1,65= 16135  

Доля  природного газа в смеси

a=

Cостав смеси влажных газов

x=a·x₁+(1-a)·x₂  

H₂=0,109·0+(1-0,109)·49,27= 43,89 %

CO=0,109·0+(1-0,109)·5,24= 4,67 %

CH₄=0,109·91,07+(1-0,109)·25,69= 32,82 %

C₂H₄=0,109·0+(1-0,109)·1,65= 1,47 %

CO₂=0,109·0+(1-0,109)·2,23= 1,99 %

N₂=0,109·5,92+(1-0,109)·11,93= 11,27 %

O₂=0,109·0+(1-0,109)·0,97= 0,86 %

C₂H₆=0,109·0,79+(1-0,109)·0= 0,09 %

C₄H₁₀=0,109·1,23+(1-0,109)·3,02= 2,82 % 

Состав смеси

 

Низшая  рабочая теплота сгорания полученной смеси

Q =126,45·4,67+107,6·43,89+358·32,82+590,37·1,47+635·0,09= 17988

Относительная погрешность расчёта: 0,07 % (<0,5 %)