Температура сгорания: Температура горения — Энциклопедия пожарной безопасности

Содержание

Удельная теплота сгорания — формула и обозначения

Погреться у батареи зимой и заварить чаёк не получилось бы, если бы человечество не научилось использовать энергию. А рождается эта энергия благодаря сгоранию топлива.

Виды топлива

Человеку очень нужно тепло для всех процессов жизнедеятельности: например, для обогрева жилища, готовки, плавления металлов и получения других видов энергии. Чтобы получать тепло и свет, человек использует топливо. Когда люди впервые добыли огонь, без топлива тоже не обошлось — им послужила древесина.

Топливо — это любое вещество, выделяющее энергию в ходе сгорания.

Существует четыре группы видов топлива:

  • твердое топливо,
  • жидкое топливо,
  • газообразное топливо.

На самом деле есть еще четвертая группа — ядерное топливо, но в этом случае механизм получения энергии другой. О нем мы рассказали в статье про ядерный реактор.

К твердому топливу относятся:

  • древесина,
  • горючие сланцы,
  • уголь,
  • торф.

Ископаемые твердые виды топлива, кроме сланцев, являются продуктом разложения органической массы растений. Торф — самый молодой из них, он представляет собой плотную массу, которая образовалась из перегнивших болотных растений. Уже не такие молодые (скажем, средних лет 🤣) бурые угли — это темная однородная масса, которая окисляется и рассыпается на свежем воздухе. Горючие сланцы — полезные ископаемые, дающие смолу. Каменные угли — ребята с повышенной прочностью и небольшой пористостью.

Жидкое топливо — это, например, бензин или нефть. Газообразное — это смесь, содержащая в себе водород и окись углерода.

В горючей части топлива всегда есть углерод, кислород, водород, сера и азот. Кислород в соединении с углеродом или водородом уменьшает тепло, которое выделяется в процессе горения. Азот переходит в продукты сгорания, не окисляясь. Сера — вредная примесь, при сгорании которой выделяется в 4 раза меньше теплоты, чем при сгорании углерода.

Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова

Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков

Удельная теплота сгорания топлива

Удельная теплота сгорания определяет энергетическую ценность топлива. Эта величина фигурирует в формуле количества теплоты, выделяемого при сгорании топлива.

Количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива

Q = qm

Q — количество теплоты [Дж]

q — удельная теплота сгорания [Дж/м3]

m — масса [кг]

Удельная теплота сгорания — это табличная величина, которая показывает, какое количество энергии выделится при сгорании 1 кг топлива.

Ниже представлены таблицы с некоторыми значениями удельной теплоты сгорания.

Твердое топливо

Вещество

Удельная теплота сгорания,

МДж/кг

Бурый уголь

9,3

Древесный уголь

29,7

Сухие дрова

8,3

Древесные чурки

15,0

Каменный уголь

марки А-I

20,5

Каменный уголь

марки А-II

30,3

Кокс

30,3

Порох

3,0

Торф

15,0

Жидкое топливо

Вещество

Удельная теплота сгорания,

МДж/кг

Бензин, нефть

46,0

Дизельное топливо

42,0

Керосин

43,0

Мазут

40,0

Этиловый спирт

27,0

Газообразное топливо

Вещество

Удельная теплота сгорания,

МДж/м³

Водород

120,8

Генераторный газ

5,5

Коксовый газ

16,4

Природный газ

35,5

Светильный газ

21,0

Решение задач

Задачка простая

В топке паровой машины сгорело 50 кг каменного угля, удельная теплота сгорания которого равна 30 МДж/кг. Какое количество теплоты выделилось в этом процессе?

Решение

В условии задачи есть все необходимые данные, поэтому переводим их в СИ и подставляем в формулу.

СИ — международная система единиц. «Перевести в СИ» означает перевести все величины в метры, секунды и другие единицы измерения без приставок. Исключение — килограмм с приставкой «кило».

Переводим удельную теплоту сгорания в СИ:

30 МДж/кг = 30 000 000 Дж/кг

Подставляем значения в формулу:

Q = qm = 30 000 000 50 = 1 500 000 000 = 1500 МДж

Ответ: в процессе сгорания выделилось 1500 МДж.

Задачка сложная

Сколько килограммов воды можно нагреть на спиртовке при температуре 30°С, если сжечь в ней 21 грамм спирта? КПД спиртовки равен 30%.

Удельная теплота сгорания спирта — 2,9·107 Дж/кг.

Удельная теплоемкость воды — 4200 Дж/(кг·°С).

Решение

кг

Ответ: можно нагреть 1,45 кг воды.

Попробуйте подготовку к ЕГЭ по физике онлайн с опытным преподавателем в Skysmart!

Hарушения режима сгорания 2/3 · Technipedia · Motorservice

Установки

Назад к поиску

Информация о диагностике

Что такое калильное зажигание и каковы его причины? Почему расплавилась головка поршня за поршневыми кольцами? Что происходит, когда в дизельных двигателях с непосредственным впрыском топливная форсунка не поддерживает давление впрыска? Ответы содержатся в этой статье.

Прогары на головке и юбке поршня (двигатель с принудительным воспламенением смеси)

Описание повреждения

  • На головке поршня имеется прогар за поршневыми кольцами.
  • Юбка поршня не имеет задиров, лишь со стороны повреждения на юбку поршня попал материал поршня.

Оценка повреждения

Прогары в головке поршней двигателей с принудительным воспламенением смеси являются последствием калильного зажигания на поршнях с преимущественно ровным днищем и большими поверхностями сжимания. Калильное зажигание вызывается раскаленными деталями в камере сгорания, если их температура превышает температуру самовоспламенения газовой смеси.

Это в основном свеча зажигания, выпускные клапаны и oтложения масляного нагара на стенках камеры сгорания. В результате калильного зажигания головка поршня сильно нагревается в области поверхности сжимания. Из-за высокой температуры материал поршня становится мягким, и под действием силы инерции и проникающих в место повреждения отработавших газов происходит съем материала до маслосъемного поршневого кольца.

Возможныe причины

  • Свечи зажигания с недостаточным калильным числом.
  • Слишком бедная смесь и в результате этого повышенная температура сгорания.
  • Поврежденные клапаны или слишком малый зазор в клапанном приводе, поэтому клапаны неправильно закрываются. От протекающих горячих отработавших газов клапаны начинают раскаляться. В первую очередь это касается выпускных клапанов, потому что впускные клапаны охлаждаются свежими газами.
  • Раскаленные остаточные продукты сгорания на днищах поршней, головке блока цилиндров, клапанах и свечах зажигания.
  • Неподходящее топливо со слишком низким октановым числом. Качество топлива должно соответствовать степени сжатия двигателя, т .е. октановое число топлива должно обеспечивать требуемую детонационную стойкость для двигателя во всех рабочих состояниях.
  • Дизельное топливо в бензине и в результате этого понижение октанового числа топлива.
  • Высокая температура двигателя или всасываемого воздуха из-за недостаточной вентиляции моторного отсека.
  • Общий перегрев двигателя.

Прогары и отложения на головке поршня (дизельный двигатель)

Описание повреждения

Рис. 1:

  • Полное разрушение головки поршня.
  • Прогар жарового пояса до упрочняющей вставки для кольца.
  • Задиры и повреждения на юбке поршня из-за расплавленного и истертого материала поршня.
  • Частичное отсоединение упрочняющей вставки для кольца.
  • Повреждения (следы ударов) во всех камерах сгорания из-за расплавления материала поршня и отсоединения частей упрочняющей вставки для кольца.

Рис. 2:

  • Эрозионные прогары на днище поршня или на жаровом поясе в направлении впрыска струй форсунками.
  • Отсутствие задиров на юбке поршня и в области поршневых колец.
Рис. 1 Рис. 2

Оценка повреждения

Повреждения такого рода возникают преимущественно в дизельных двигателях с непосредственным впрыском. В предкамерных двигателях они появляются только в том случае, если повреждена предкамера и в результате этого топливо впрыскивается также непосредственно в камеру сгорания.

Если в дизельном двигателе с непосредственным впрыском впрыскивающая форсунка соответствующего цилиндра не поддерживает давление впрыска, то колебания в топливопроводе высокого давления могут еще раз поднять иглу форсунки. Топливо снова впрыскивается в камеру сгорания. Если кислород исчерпан, то капли топлива протекают через камеру сгорания и попадают на днище поршня. Там они сгорают при высокой температуре, и материал поршня смягчается.

Под действием силы инерции и эрозии быстро протекающих отработавших газов отдельные частицы отрываются от поверхности (рис. 2) или происходит съем всей головки поршня (рис. 1).

Возможныe причины

  • Негерметичные впрыскивающие форсунки или тяжело перемещающиеся или заклинившие иглы форсунок.
  • Поломанные или ослабленные пружины форсунок.
  • Неисправные клапаны уменьшения давления в топливном насосе высокого давления.
  • Количество впрыскиваемого топлива и момент начала впрыска не отрегулированы по инструкции изготовителя двигателя.
  • В предкамерных двигателях: Неисправность предкамеры в сочетании с одной из вышеназванных причин.
  • Задержка зажигания из-за недостаточного сжатия в результате слишком большого зазора между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров, неправильных фаз газораспределения или негерметичных клапанов.
  • Слишком большая задержка зажигания из-за несклонного к воспламенению дизельного топлива (слишком низкое цетановое число).
  • Неудовлетворительное заполнение из-за неисправного турбонагнетателя.
Ключевые слова :
поршень , поршневое кольцо , комплект поршневых колец , поршневой палец , зазор поршневого кольца , кольцевая канавка , бобышка поршня
Группы продуктов :
Поршни и компоненты

Группы продуктов на ms-motorservice.

com

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Информация о диагностике

Hарушения режима сгорания 1/3

Головка поршня полностью изношена? Перемычка между кольцами сломана между первым и вторым компрессионными поршневыми кольцами? Задиры на поршне или повреждения из-за перегрева, тем не менее,…

Только для специалистов. Мы сохраняем за собой право на изменения и несоответствие рисунков. Информацию об идентификации и замене см. в соответствующих каталогах или в системах, основанных на TecAlliance.

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях. Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

  • Необходимость
  • Комфорт
  • Статистика
Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование. При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:
  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).
Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:
  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.

17.14: Теплота сгорания — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    53882
  • В целях снижения потребления газа из нефти в обычный бензин часто добавляют этанол. Он имеет более высокое октановое число и горит медленнее, чем обычный бензин. Этот «газохол» широко используется во многих странах. Он производит несколько меньшие выбросы окиси углерода и двуокиси углерода, но увеличивает загрязнение воздуха другими материалами.

    Молярная теплота сгорания

    Многие химические реакции являются реакциями горения. Часто важно знать энергию, выделяемую в такой реакции, чтобы мы могли определить, какое топливо может быть наиболее эффективным для данной цели. Молярная теплота сгорания \(\left( He \right)\) — это теплота, выделяющаяся при полном сгорании одного моля вещества.

    Типичные реакции горения включают реакцию углеродсодержащего материала с кислородом с образованием диоксида углерода и воды в качестве продуктов. Если метанол сжечь на воздухе, получим:

    \[\ce{CH_3OH} + \ce{O_2} \rightarrow \ce{CO_2} + 2 \ce{H_2O} \: \: \: \: \: He = 890 \: \text{кДж/моль }\nonumber \]

    В этом случае один моль кислорода реагирует с одним молем метанола с образованием одного моля углекислого газа и двух молей воды.

    Следует отметить, что неорганические вещества также могут вступать в реакцию горения:

    \[2 \ce{Mg} + \ce{O_2} \rightarrow 2 \ce{MgO}\nonumber \]

    В этом случае вода не образуется и углекислый газ не образуется. Для целей настоящей главы эти реакции обычно не рассматриваются при обсуждении реакций горения. 9\text{o} \text{C} = 46024 \: \text{J} = 46,024 \: \text{kJ}\nonumber \]

    Молярная теплота сгорания: \[\frac{46,024 \: \text{ кДж}}{0,0336 \: \text{моль}} = 1370 \: \text{кДж/моль}\номер \]

    Шаг 3: Подумайте о своем результате.

    При сжигании этанола выделяется значительное количество тепла.

    Резюме

    • Молярная теплота сгорания \(\left( He \right)\) – это теплота, выделяющаяся при полном сгорании одного моля вещества.
    • Описаны расчеты с использованием молярной теплоты сгорания.

    Эта страница под названием 17.14: Heat of Combustion распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Фондом CK-12 с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.

    ПОД ЛИЦЕНЗИЕЙ

    1. Наверх
    • Была ли эта статья полезной?
    1. Тип изделия
      Раздел или Страница
      Автор
      Фонд СК-12
      Лицензия
      СК-12
      Программа OER или Publisher
      СК-12
      Показать страницу TOC
      № на стр.
    2. Теги
      1. источник@https://flexbooks. ck12.org/cbook/ck-12-chemistry-flexbook-2.0/

    Измерение температуры камеры сгорания и мгновенного локального теплового потока в двигателе с искровым зажиганием

    1993-03-01

    Температуры и тепловые потоки в камере сгорания и поршнях головки цилиндров измерялись в 4-цилиндровом двигателе с искровым зажиганием объемом 2,2 л. Измерения для камеры сгорания проводились при полностью открытой дроссельной заслонке, от 1400 до 5000 об/мин с шагом 600 об/мин, дополнительные измерения проводились в камере сгорания при частично открытой дроссельной заслонке при 3200 об/мин. Измерения температуры поршня и теплового потока проводились в режиме WOT от 1400 до 3200 об/мин с шагом 600 об/мин. Средняя температура поверхности камеры сгорания составляла от 130 град. С до 248 град. C, а пиковые температуры поверхности камеры сгорания составляли от 142 град. С до 258 град. C для условий WOT. Пиковый тепловой поток на поверхность для условий WOT в камере сгорания колебался от 1,2 МВт/м 2 до 5,0 МВт/м 2 . Тепловые потоки в центральной области были в 2,3-2,8 раза выше, чем в концевых газовых зонах камеры сгорания. Температура поршня была на 10-25 градусов выше, чем у соответствующих поверхностей камеры сгорания в условиях WOT. Пиковые значения теплового потока в торцевой газовой области поршня были в 2-4 раза выше, чем в соответствующих местах на камере сгорания в условиях WOT. Модель теплообмена Вошни хорошо коррелирует с экспериментальными данными о мгновенном локальном тепловом потоке. Данные о долгосрочных тепловых потоках показывают, что образование отложений сильно изменяет поверхностный теплообмен.

    SAE MOBILUS

    Подписчики могут просматривать аннотации и загружать весь контент SAE. Учить больше »

    Доступ к САЕ МОБИЛУС »

    Цифровой $33,00 Распечатать $33,00

    Предварительный просмотр документа Добавить в корзину

    Участники экономят до 18% от прейскурантной цены.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *