■理論断熱燃焼温度
燃料1kgを燃焼させる反応が完全に進み(必ずしも完全燃焼を意味するわけではない.),発生した熱量がすべて温度上昇に使われた場合の温度(つまり上昇した温度+最初の温度)を理論断熱燃焼温度という.
空気比1のときがもっとも理論断熱燃焼温度が大きくなる.
25℃のメタンを空気比μで燃焼させたときの理論断熱燃焼温度を求める.
メタンの低発熱量35.82[MJ/m^3N]
定圧比熱[KJ/Kg/K]
メタン:2.2 二酸化炭素:1.2 水:2.3 酸素:1.1 空気1.1
空気中の酸素の質量割合 0.232
空気比μが1より大きいか小さいかで反応が変わるので場合わけして考える.
1.μ>=1のとき
1/16 μ/8 0 0 [kmol]
↓ ↓ ↓ ↓
0 μ/8-1/16 1/16 1/8
のようになるので,熱量が温度上昇に使われたことより上昇した温度T[K]は
2.μ<1のとき
1/16 μ/8 0 0 [kmol]
↓ ↓ ↓ ↓
1/16-/μ16 0 μ/16 μ/8
のようになるので,上昇した温度は
温度上昇と空気比の関係をグラフにしてみました.matlabを使って.
グラフをみて考えたこと.
空気比は1を超えないように制御したほうが温度上昇してくれる.(1を超えた途端一気に上昇温度がさがる.)
ジェットエンジンなどの場合,空気流量は飛行速度に依存しそうで,コントロールできなさそうなので,燃料の量をうまく制御するといいのかな.
0 件のコメント:
コメントを投稿