Теплотворность различных видов топлива: сравнение топлива по теплоте сгорания + таблица теплотворности

Характеристика керосина как топлива

Горением называют процесс бурного окисления веществ с выделением тепла. Как правило, в реакции участвует кислород, содержащийся в воздухе. Во время сжигания углеводородов образуются такие основные продукты горения:

• углекислый газ;
• водяной пар;
• сажа.

Количество энергии, генерируемое во время сгорания топлива, зависит от его вида, условий сжигания, массы или объёма. Энергия измеряется в джоулях или калориях. Удельной (на единицу измерения количества вещества) теплотой сгорания называют энергию, полученную при сжигании единицы топлива:

• молярная (например, Дж/моль);
• массовая (например, Дж/кг);
• объёмная (например, ккал/л).

Во время сжигания углевода образуется несколько элементов, например, сажа

Значение теплоты сгорания будет зависеть от того, брались ли в учёт процессы, происходящие с водой во время сгорания. Испарение влаги — энергоёмкий процесс, а учёт теплоотдачи при конденсации этих паров также способен повлиять на результат.

Результат замеров, производимых до того, как сконденсированный пар вернёт энергию в систему, называют низшей теплотой сгорания, а показатель, полученный после конденсации паров, называется высшей теплотой. Углеводородные двигатели не могут использовать дополнительную энергию водяного пара в выхлопе, поэтому показатель нетто актуален для производителей моторов и встречается в справочниках чаще.

Нередко при указании теплотворной способности не уточняют о том, какая из величин имеется в виду, что может привести к путанице. Сориентироваться помогает знание того, что в РФ традиционно принято указывать низшую.

Низшая теплота сгорания – важный показатель

Следует отметить, что для некоторых видов топлива разделение на энергию нетто и брутто не имеет смысла, так как они не образуют воду во время горения. В отношении керосина это неактуально, поскольку содержание углеводородов в нём велико. При сравнительно невысокой плотности (между 780 кг/м³ и 810 кг/м³) его теплотворная способность аналогична этому же показателю у дизельного топлива и составляет:

• низшая — 43,1 МДж/кг;
• высшая — 46,2 МДж/кг.

Свойства древесины

• Цвет – на него влияют климат и порода дерева.
• Блеск – зависит от того, как развиты сердцевидные лучи.
• Текстура – связана со строением древесины.
• Влажность – отношение удаленной влаги к массе древесины в сухом состоянии.
• Усушка и разбухание – первая получается в результате испарения гигроскопической влаги, разбухание – поглощение воды и увеличение в объеме.
• Плотность – примерно одинакова у всех древесных пород.
• Теплопроводность – способность проводить тепло через толщу поверхности, зависит от плотности.
• Звукопроводность – характеризуется скоростью распространения звука, зависит от расположения волокон.
• Электропроводность – сопротивляемость прохождению электрического тока. На нее влияет порода, температура, влажность, направление волокон.

Перед использованием деревянного сырья для определенных целей прежде всего знакомятся со свойствами древесины, а только потом оно идет в производство.

Плотность

Одна из важнейших характеристик, используемых в отношении всех нефтепродуктов. И если сравнить плотность керосина и воды, мы увидим, что последняя будет выше. Приведем конкретные цифры:

• Плотность воды дистиллированной при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1000 кг/м3.
• Плотность воды морской при «идеальной» температуре 3,7 °С — 1030 кг/м3.
• Плотность воды кипящей при 100 °С — 958,4 кг/м3.

Вам будет интересно:Как правильно: ЗАКС или ЗАГС?

Для дальнейшего сравнения плотности воды и керосина познакомимся с этой характеристикой уже касательно нефтепродукта. Это 800 кг/м3.

Надо сказать, что на первых этапах развития нефтяной промышленности плотность была единственной характеристикой керосина. Сегодня же на практике чаще всего используют такую величину, как относительная плотность. Это безразмерный показатель, равный соотношению истинных плотностей данного нефтепродукта и дистиллированной воды, взятых для сравнения при определенных температурах.

Так, плотность керосина при 20 °С будет составлять от 780 до 850 кг/м3.

Единицы измерения.

Перевод единиц измерения удельной теплоты сгорания (объемной).

Введите удельную теплоту сгорания (Qv)

Результат перевода единиц измерения удельной теплоты сгорания (Qv)

Примеры результатов работы калькулятора удельной теплоты :

/ 1250 кал/куб.м = 0.0052335 МДж/куб.м //9059 кал/куб.м = 9.059 ккал/куб.м //36.823 МДж/куб.м = 8.79503E-9 ккал/куб.м //49.18 ккал/куб.м = 4.918E-5 Гкал/куб.м //2.5 МДж/куб.м = 5.97115E-13 Мкал/куб.м //1250 кал/куб.м = 0.00125 Мкал/куб.м /

Поделится ссылкой на расчет:

Перевод единиц измерения удельной теплоты сгорания (массовой).

Введите удельную теплоту сгорания (Qm)

Результат перевода единиц измерения удельной теплоты сгорания (Qm)

Примеры результатов работы калькулятора удельной теплоты :

/ 7 ккал/кг = 29307.6 Дж/кг //891 Гкал/кг = 891000000 ккал/кг //49.18 Дж/кг = 1.17464E-5 Мкал/кг //1250 кал/кг = 0.00125 Мкал/кг //0 ккал/кг = 0 МДж/кг //10110 ккал/кг = 42.3285 МДж/кг /

Поделится ссылкой на расчет:

Единицы измерения удельной теплоты сгорания (массовой).

• джоуль на килограмм — единица измерения в СИ. Обозначение в России:Дж/кг. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• килоджоуль на килограмм — единица измерения в СИ. Обозначение в России:кДж/к. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• Мегаджоуль накилограмм — единица измерения в СИ. Обозначение в России:МДж/к. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• калория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: кал/кг;
• килокалория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: ккал/кг;
• Мегакалория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Мкал/кг;
• Гикакалория на килограмм — внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Гкал/кг.

Единицы измерения удельной теплоты сгорания (объемной).

• джоуль на метр кубический — единица измерения в СИ. Обозначение в России:Дж/м3. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• килоджоуль на метр кубический — единица измерения в СИ. Обозначение в России:кДж/м3. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• Мегаджоуль на метр кубический — единица измерения в СИ. Обозначение в России:МДж/м3. Данная единица измерения широко применяется при инженерных расчетах, в современной справочной литературе;
• калория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: калм3;
• килокалория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: ккал/м3;
• Мегакалория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Мкал/м3;
• Гикакалория на метр кубический— внесистемные единицы измерения. Обозначение в России: Гкал/м3.

Перевод единиц измерения массовой удельной теплоты сгорания (в табличном виде).

Переводимые единицы	Перевод удельной теплоты сгорания (массовой) в единицы:
Дж/кг	кДж/кг	МДж/кг	кал/кг	ккал/кг	Мкал/кг	Гкал/кг
Дж/кг	1	10-3	10-6	0,238846	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9
кДж/кг	103	1	10—3	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12
МДж/кг	106	103	1	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12	0,238846*10-15
кал/кг	4,1868	4,1868*10-3	4,1868*10-6	1	10-3	10-6	10-9
ккал/кг	4186,8	4,1868	4,1868*10-3	103	1	10-3	10-6
Мкал/кг	41868*102	4186,8	4,1868	106	103	1	10-3
Гкал/кг	41868*105	41868*102	4186,8	109	106	103	1

Переводимые единицы	Перевод удельной теплоты сгорания (объемной) в единицы:
Дж/м3	кДж/м3	МДж/м3	кал/м3	ккал/м3	Мкал/м3	Гкал/м3
Дж/м3	1	10-3	10-6	0,238846	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9
кДж/м3	103	1	10—3	0,238846*10-3	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12
МДж/м3	106	103	1	0,238846*10-6	0,238846*10-9	0,238846*10-12	0,238846*10-15
кал/м3	4,1868	4,1868*10-3	4,1868*10-6	1	10-3	10-6	10-9
ккал/м3	4186,8	4,1868	4,1868*10-3	103	1	10-3	10-6
Мкал/м3	41868*102	4186,8	4,1868	106	103	1	10-3
Гкал/м3	41868*105	41868*102	4186,8	109	106	103	1

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для дровяного печного отопления считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

1. Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
2. Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
3. Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
4. Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
5. Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
6. Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
7. Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
8. Липа с тополем быстро прогорают.

Рекомендуем: Промывка теплообменника газового котла: самая подробная инструкция по чистке своими руками, выбору жидкостей и прочих срдств для очистки от накипи, стоимость оборудования и услуг специалистов

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью специального оборудования превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

• полная экологичность;
• возможность хранения практически в любых условиях;
• устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
• равномерное и длительное горение;
• оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Теплотворность различных видов топлива: сравнение топлива по теплоте сгорания таблица теплотворности. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Для удобства планирования, учета и сравнения различных видов топлива введено понятие условного топлива, которое характеризуется низшей теплотой сгорания.

Топливо и его сжигание. Состав, расчет горения топлива.

В базовой и промышленной энергетике для получения электрической и тепловой энергии используется в основном топливо органического происхождения.

Все виды органического топлива (горючие) представляют собой углеводородные соединения, в которые входят небольшие количества других веществ.

К твердому топливу относят: антрацит, каменный и бурый уголь, торф, дрова, сланцы, отходы лесопильных заводов и деревообделочных цехов, а также растительные отходы сельскохозяйственного производства — солому, костру, лузгу и др.

К жидкому топливу относят нефть, а также различные продукты ее переработки: бензин, керосин, лигроин, разнообразные масла и остаточный продукт нефтепереработки нефти — мазут.

До 70 % и более видов жидкого топлива используется на транспорте — авиационном, автомобильном, специальном водном, железнодорожном (тепловозы), около 30 % сжигается в виде мазута на тепловых электростанциях и в промышленных котельных.

Топливо в том виде, в каком оно поступает для сжигания в топки котлов или в двигатели внутреннего сгорания, называется рабочим.

В общем случае в состав рабочего (твердого или жидкого) топлива входят углерод С, водород Н, кислород О, азот N и летучая сера S, а также негорючие минеральные примеси — зола А и влага W.

В горючую часть топлива входит только летучая сера, остальная сера в горении участия не принимает и может быть отнесена к балласту топлива.

В состав золы большинства видов твердого топлива входят: глинозем Al₂O₃, кремниевая кислота SiO₂, известь СаО, магнезия MgO, щелочи Na₂O, окислы железа FeO и Fe₂О₃.

Очевидно, что влага является балластной примесью, так как уменьшает тепловую ценность исходного топлива. Кроме того, часть теплоты, выделяемой топливом при его сгорании, расходуется на испарение влаги.

(V г = 85÷90%), в то время как у антрацитов V г = 3÷4 %. Именно большой выход летучих веществ определяет хорошую горючесть древесины.

Порядок расчета необходимого для отопления расхода пеллет

</>

Пеллеты, предназначенные для использования в твердотопливных котлах, поступают в продажу в фасованных мешках, на каждом из которых указан вес имеющегося внутри топлива. Следовательно, рассчитать расход пеллет, необходимых для генерации 1 кВт тепловой энергии или обогрева 1м² помещения, не составит особого труда.

Упрощенный расчет расхода пеллет выглядит так. Качественно изготовленные гранулы при сгорании выделяют значительное количество тепла, 1 кг пеллет генерирует около 5 кВт тепловой энергии. Это означает, что для получения 1 кВт теплоты потребуется сжечь 200 грамм топлива. Как известно, для обогрева 1м² площади необходима тепловая энергия в количестве 100 Вт. Произведя нехитрые арифметические действия, можно подсчитать, что при сжигании 20 грамм топлива будет получено нужные 100 Вт тепловой энергии. Необходимо отметить, что данный расчет справедлив для помещений, высота потолков которых находится в пределах от 2,8 до 3 метров. Более точный расчет отличается от упрощенного. Дело в том, что полученное значение расхода пеллет для обогрева 1м² помещения было бы справедливым в том случае, если бы котел обладал коэффициентом полезного действия, величина которого равнялась бы 1 или 100%. К сожалению или к счастью, в природе не существует устройств, имеющих 100% КПД, пеллетный котел исключением не является. Поэтому, при расчете расхода пеллет необходимо учитывать коэффициент полезного действия котла, численное значение которого составляет 85% или 0,85. Следовательно, при сгорании в топке 1 кг гранул выделится не 5 кВт тепловой энергии, а 5000 Вт х 0,85 = 4250 Вт или 4,25 к Вт. Выполняя расчеты далее, получаем, что для генерации 1 кВт тепла потребуется 1000/4,25 = 135 грамм топлива. Второй недостаток упрощенного расчета заключается в том, что соотношение, регламентирующее затраты 100 Вт тепловой энергии на 1м², справедливо только для той ситуации, когда в помещении отмечается самая низкая температура на протяжении 5 дней. В реальности, на протяжении отопительного сезона для обогрева 1м² площади любого помещения частного дома необходимо всего лишь 50 Вт тепла. Если производить расчет расхода пеллет, требуемых для обогрева 1м² площади в течение 1 часа, то получится очень маленькая и неудобная для дальнейших вычислений цифра. Поэтому, лучше подсчитать количество топлива, позволяющее обогреть 1м² на протяжении одних суток. Итак, для обогрева 1м² площади на протяжении суток необходимо, чтобы котел генерировал 50 Вт х 24 часа = 1200 Вт или 1,2 кВт. Для того чтобы выделилось указанное количество тепловой энергии, котел должен сжигать 1200 Вт / 4,25 кВт/кг = 0,28 кг или 280 г.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Антрацит	26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты)	18,5
Дрова сухие	8,4…11
Дрова березовые сухие	12,5
Кокс газовый	26,9
Кокс доменный	30,4
Полукокс	27,3
Порох	3,8
Сланец	4,6…9
Сланцы горючие	5,9…15
Твердое ракетное топливо	4,2…10,5
Торф	16,3
Торф волокнистый	21,8
Торф фрезерный	8,1…10,5
Торфяная крошка	10,8
Уголь бурый	13…25
Уголь бурый (брикеты)	20,2
Уголь бурый (пыль)	25
Уголь донецкий	19,7…24
Уголь древесный	31,5…34,4
Уголь каменный	27
Уголь коксующийся	36,3
Уголь кузнецкий	22,8…25,1
Уголь челябинский	12,8
Уголь экибастузский	16,7
Фрезторф	8,1
Шлак	27,5

Общие сведения о теплотворной способности

Выделение энергии при сгорании должно характеризоваться двумя параметрами: высокой эффективностью и отсутствием образования вредных веществ.

Искусственное топливо получают в процессе переработки природного биотоплива. Вне зависимости от агрегатного состояния вещества в своем химическом составе имеют горючую часть и негорючую часть. Первый – углерод и водород. Второй состоит из воды, минеральных солей, азота, кислорода, металлов.

По агрегатному состоянию топливо делится на жидкое, твердое и газообразное. Каждая группа далее делится на естественную и искусственную подгруппу (+)

Когда сжигается 1 кг этой «смеси», выделяется другое количество энергии. Сколько будет выделено этой энергии, зависит от пропорций этих элементов: горючей части, влажности, зольности и других компонентов.

Теплота сгорания топлива (TCT) состоит из двух уровней: самого высокого и самого низкого. Первый показатель получается за счет конденсации воды, во втором этот фактор не учитывается.

Для расчета потребности в топливе и его стоимости необходим наименьший TST, по таким показателям составляются тепловые балансы и определяется КПД систем, работающих на топливе.

TST можно рассчитать аналитически или экспериментально. Если химический состав топлива известен, применима формула Менделеева. Экспериментальные методы основаны на реальном измерении теплоты сгорания.

В этих случаях используется специальная бомба горения, калориметр вместе с калориметром и термостатом.

Расчетные характеристики индивидуальны для каждого вида топлива. Пример: TCT в двигателях внутреннего сгорания рассчитывается по наименьшему значению, поскольку в цилиндрах не конденсируется жидкость.

ТСТ устанавливается с помощью калориметрической бомбы. Сжатый кислород насыщен водяным паром. В эту среду помещается образец топлива и определяются результаты

Каждому виду вещества соответствует свой ТСТ в связи с особенностями химического состава. Значения существенно различаются, диапазон колебаний составляет 1000-10 000 ккал / кг.

При сравнении различных типов материалов используется концепция условного топлива, характеризующаяся самым низким TST 29 МДж / кг.

Создание оптимальных условий для горения

По причине высокой температуры все внутренние элементы печи выполняются из специального огнеупорного кирпича. Для их укладки применяют огнеупорную глину. При создании специальных условий вполне можно получить в печи температуру, превышающую 2000 градусов. У каждого вида угля существует свой показатель точки воспламенения

После достижения этого показателя важно поддерживать температуру воспламенения, непрерывно подавая в топку избыточное количество кислорода

Среди недостатков данного процесса выделим потерю тепла, ведь часть выделяемой энергии будет уходить через трубу. Это приводит к понижению температуры топки. В ходе экспериментальных исследований ученым удалось установить для различных видов топлива оптимальный избыточный объем кислорода. Благодаря выбору избытка воздуха, можно рассчитывать на полное сгорание топлива. В итоге можно рассчитывать на минимальные потери тепловой энергии.

Обводненность

Обводнение топлива отбирает тепло не только и не столько на испарение воды. При высокой температуре при наличии катализатора – углерода – еще больше энергии уходит на химическое восстановление воды и соединение выделившегося кислорода с атмосферным азотом. Водность топлива в процентах по весу обозначается как W.

Способность топлива поглощать влагу во-первых, уменьшает его теплоту сгорания. У дров – вдвое и более при повышении влажности с 20% до 50%. Обводненное жидкое топливо может оказаться и взрывоопасным. А едва влажный бурый уголь самовозгорается, поэтому его и не транспортируют от мест добычи, ТЭЦ на буром угле строят возле добычных карьеров.

Печь, работающая на обводненном жидком топливе, должна быть снабжена специальной горелкой и системой подготовки топлива. Твердотопливная – сложным дымовым трактом, в котором восстановленные компоненты и окислившийся азот не остынут прежде, чем распадутся до исходных и отдадут обратно тепло.

Факторы

В процессе сгорания дизеля основную роль играют следующие факторы:

• Индуцированный заряд воздуха, его температура и его кинетическая энергия в нескольких измерениях.
• Распыляемость впрыскиваемого топлива, проникновение брызг, температура и химические характеристики.

Хотя эти два фактора являются наиболее важными, существуют другие параметры, которые могут существенно повлиять на работу двигателя. Они играют вторичную, но важную роль в процессе сгорания. Например:

Конструкция впускного канала. Она оказывает сильное влияние на движение наддувочного воздуха (особенно в тот момент, когда он входит в цилиндр) и на скорость перемешивания в камере сгорания. От этого может меняться температура горения дизельного топлива в котле.
Конструкция впускного отверстия также может влиять на температуру наддувочного воздуха. Это может быть достигнуто путем передачи тепла от водяной рубашки через площадь поверхности впускного отверстия.
Размер впускного клапана. Контролирует общую массу воздуха, впускаемого в цилиндр за конечное время.
Степень сжатия. Она влияет на испарение, скорость перемешивания и качество сгорания, независимо от температуры горения дизельного топлива в котле.
Давление впрыска. Оно контролирует продолжительность впрыска для заданного параметра отверстия сопла.
Геометрия распыления, которая непосредственно влияет на качество и температуру горения дизельного топлива и бензина за счет использования воздуха. Например, больший угол конуса разбрызгивания может поместить горючее сверху поршня и снаружи бака сгорания в дизельных двигателях DI с открытой камерой. Это условие может привести к чрезмерному «курению», так как горючее лишается доступа к воздуху. Широкие углы конуса могут также привести к разбрызгиванию топлива на стенках цилиндра, а не внутри камеры сгорания, где это требуется. Распыленное на стенку цилиндра, оно в конечном итоге будет перемещено вниз в масляный поддон, что сократит срок службы смазочного масла. Поскольку угол разбрызгивания является одной из переменных, влияющих на скорость перемешивания воздуха в топливной струе вблизи выходного отверстия инжектора, он может оказать существенное влияние на общий процесс сгорания.
Конфигурация клапана, которая контролирует положение инжектора. Двухклапанные системы создают наклонное положение инжектора, что подразумевает неравномерное распыление. Это приводит к нарушению смешивания топлива и воздуха. С другой стороны, конструкции с четырьмя клапанами допускают вертикальную установку инжектора, симметричное расположение распыления топлива и равный доступ к доступному воздуху для каждого из распылителей.
Положение верхнего поршневого кольца. Оно контролирует мертвое пространство между верхней площадкой поршня и гильзой цилиндра. Это мертвое пространство задерживает воздух, который сжимается и расширяется, даже не участвуя в процессе сгорания

Поэтому важно понимать, что система работы дизельного двигателя не ограничивается камерой сгорания, распылителями форсунок и их непосредственным окружением. Сгорание включает в себя любую часть или компонент, которые могут повлиять на конечный результат процесса

Потому ни у кого не должно быть сомнений по поводу того, горит ли дизельное топливо.

Виды топлива и теплотворная способность

Топливом называется вещество (или несколько веществ), которое в результате своего сгорания способно выделять тепловую энергию. Этот вид энергии чаще всего преобразовывается специальными тепловыми двигателями в кинетическую энергию. Кинетическая энергия, в свою очередь, заставляет транспортное средство двигаться.

Топливо может быть классифицировано в зависимости от его физического состояния. Оно может быть твёрдым, жидким или газообразным. К твёрдым видам топлива можно отнести древесину, торф и уголь. К жидким видам – керосин, бензин, нефть или мазут. Что касается газообразных топливных веществ, то таковыми являются разнообразные горючие газы.

Уделяя внимание составу разных видов топлива, нужно заметить, что твёрдые и жидкие виды состоят из горючей массы и негорючей массы. Горючая масса топлива сгорает в процессе его применения. К негорючей массе, которую часто ещё называют балластом, относится влага и зола

Также существует определение органической массы твёрдого топлива. В данную массу входят такие элементы, как углерод, водород, азот, кислород, а также органическая сера. Нужно отметить, что органическая масса определяет топливо без учёта балластовых примесей

К негорючей массе, которую часто ещё называют балластом, относится влага и зола. Также существует определение органической массы твёрдого топлива. В данную массу входят такие элементы, как углерод, водород, азот, кислород, а также органическая сера. Нужно отметить, что органическая масса определяет топливо без учёта балластовых примесей.

Также, для характеристики твёрдых видов топлива используются понятия сухой и рабочей топливной массы. Сухая масса получается в результате сушки топлива, то есть удаления влаги из его рабочей массы. Такая сушка проводится при температуре 103-105 градусов по Цельсию. Рабочая же масса топлива описывает состояние топлива перед его непосредственным сжиганием. Данная характеристика весьма важна при проведении разнообразных теплотехнических расчётов.

Состав газообразного топлива включает в себя смеси разнообразных негорючих и горючих газов. К горючим газам следует относить: водород, окись углерода, этилен, метан, сероводород и другие подобные газы. Негорючими же газами являются: азот и углекислый газ.

Одним из самых востребованных расчётов является определение расхода топлива. Этот параметр зависит не только от качества и вида топлива, но и от КПД и эффективности двигателя, в котором оно сгорает. При известном среднем расходе топлива можно подсчитать общий расход и затраты. Для этого пригодиться калькулятор расхода топлива.

Состав твёрдых и жидких видов топлива может быть выражен в процентах по весу. Если же рассматриваются газообразные виды топлива, то его состав выражается в процентах по объёму.

Независимо от вида топлива, главнейшей его характеристикой является теплотворная способность. Она определяет количество тепла (в килокалориях), которое выделяется при сгорании одного кубометра газа или одного килограмма жидкого или твёрдого топлива. Выражается данная величина, соответственно, либо в килокалориях на кубометр, либо в килокалориях на килограмм. Для сравнения теплотворной способности разных видов топлива существует понятие условного топлива. Натуральным же называется топливо, сравниваемое с условным. Если его теплотворность выше, то в таком случае натуральное топливо является высокоэффективным.

Альтернативное топливо

Помимо дров, отличными теплотворными показателями обладает торф. В зависимости от способа добычи, его делят на три вида: багерный (машиноформовочный), фрезерный, гидравлический.

Для первого варианта характерен забор торфяной массы из карьера с помощью экскаваторов, подача его на специальный пресс, где образуется форма ленты. Она разрезается на небольшие кирпичики, которые после сушки складываются в специальные штабеля.

Гидравлическая добыча базируется на размывке торфяного массива мощной водной струей, которая идет под большим напором. Образующуюся жижу пропускают через специальные растиратели, перекачивают на площадку насосами, потом высушивают.

Фрезерный вариант связан с последовательной разработкой торфяного болота специальными машинами, просушиванием полученной массы, ее складированием в штабеля.

Состав вещества

Мы разобрались с температурой кипения керосина. Теперь представим состав данного продукта. Он не является универсальным и эталонным, так как зависит от сырья — нефти, ее способа переработки и химического состава.

Итак, состав керосина по ГОСТ:

• Алифатические предельные углеводороды — 20-60% от общей массы.
• Углеводороды нафтеновые — 20-50%.
• Ароматические бициклические углеводороды — 5-25%.
• Углеводороды непредельные — до 2%.
• Незначительное содержание примесей — сернистых, кислородных или азотистых.

Вам будет интересно:Формулы ускорения в физике: линейное и центростремительное ускорение

Представим теперь важнейшие свойства данного вещества.