Тепловой двигатель диссоциации

При тепловом расчете дизелей или газовых двигателей диссоциацией пренебрегают, так как они работают при высоких значениях коэффициента избытка воздуха, относительно низких температурах и высоких давлениях сгорания. [c.40]

В основе анализа основных рабочих процессов теплового двигателя лежит оп )еделение состава и температуры продуктов сгорания. Для многих тепловых двигателей (дизелей, газовых турбин и т. д.) сгорание можно считать полным, так как отношение действительного количества окислителя к теоретически необходимому для полного окисления (коэффициент избытка окислителя а) в них больше единицы а> 1. В таком случае без учета диссоциации для 1 кг углеводородного топлива (С - - Н + О = 1 кг) можно записать химические реакции окисления отдельных составляющих его в виде [c.406]

В расчетах, связанных с процессами сгорания, степень завершенности реакции может быть оценена величиной степени диссоциации. Под диссоциацией понимается процесс распада сложного вещества на более простые составные части. Типичные реакции диссоциации, происходящие при сгорании топлив в топках и камерах сгорания тепловых двигателей, представляют собой реакции разложения продуктов полного сгорания углерода и водорода топлива по уравнениям [c.264]

При тепловом расчете дизелей и газовых двигателей вследствие больших значений коэффициента избытка воздуха, относительно низких температур и высоких давлений при сгорании явлением диссоциации обычно пренебрегают. При расчете карбюраторных двигателей диссоциацию продуктов сгорания приближенно учитывают выбором меньшего значения Расчеты с учетом изменения состава продуктов сгорания вследствие диссоциации показывают, что при коэффициенте избытка воздуха, близком к единице, расчетная температура сгорания в карбюраторном двигателе получается на 5—7% меньше, чем без учета диссоциации. [c.166]

Сопла. Значительный интерес представляют процессы теплообмена в камерах горения и соплах ракетных двигателей. Тепловые потоки от продуктов горения к стенкам достигают значений порядка 1,2-10 2,4-10" Вт/м Теплота переносится к стенкам конвекцией и радиацией. Доля радиационного переноса достигает 20—30%, так как температура газов очень высока и часто превосходит 3000 К. В связи с резким изменением параметров газа по длине двигателя (например, давление меняется по длине камеры горения и сопла в десятки раз, при этом температура падает на несколько сот кельвинов) меняется химический состав продуктов горения, их физические константы, степень диссоциации. В этих условиях теоретическое определение теплоотдачи в ракетном двигателе затруднено, и поэтому в настоящее время решающее значение имеют экспериментальные исследования. При огромном многообразии размеров и формы двигателей, а также сортов топлива и окислителя невозможно, даже экспериментально, составить одну обобщенную формулу для определения коэффициента теплоотдачи. [c.247]

Если термический к. п. д. т]( теоретического цикла учитывает только потери, связанные с отдачей теплоты холодному источнику, то индикаторный к. п. д. т) учитывает также теплоотдачу стенкам, потерю от несовершенства сгорания и на диссоциацию продуктов сгорания, т. е. всю сумму тепловых потерь двигателя. [c.212]

На практике в большинстве видов двигателей и механизмов реализуются одновременно все три рассмотренных выше случая поведения смазочных материалов и маслорастворимых ПАВ. В зависимости от вида металлов, ПАВ, нагрузки, температуры, потенциалов и прочих факторов условия трения в гидродинамическом режиме смазки, связанные прежде всего с процессами адсорбции и десорбции ПАВ, могут заменяться или сопровождаться хемосорбцией или более глубокими поверхностными химическими реакциями. В последних работах уделяется значительное внимание диссоциации молекул ПАВ в силовом поле металла, положительным тепловым эффектам их адсорбции (экзо- зффектам) и отрицательным тепловым эффектам их десорбции (эндо-эффектам) в сопоставлении с энергией связи основной активной группы ПАВ, например связи К—3 органических сульфидов и дисульфидов [98 [c.106]

При высоких температурах газа, например в камерах сгорания реактивных двигателей и вблизи поверхности тел, движущихся в атмосфере с большими скоростями, течение в пограничном слое сопровождается химическими реакциями. Если поверхность непроницаемая и химически не взаимодействует с газом внешнего потока, то химические реакции могут протекать в виде диссоциации и рекомбинации газа. Химические реакции происходят также в случае подачи в пограничный слой через проницаемую поверхность веществ, способных вступать в реакцию с газом внешнего потока. В ряде случаев при высоких температурах и больших тепловых потоках возможно разрушение поверхности тела или специального теплозащитного покрытия, нанесенного на поверхность. Это может быть плавление, сублимация или горение поверхности. Частицы разрушенной поверхности могут вступать в химические реакции между собой и с газом внешнего потока. [c.176]

В рассчитанной по формуле (4. 1) величине полной располагаемой энергии не учитываются тепловые потери в двигателе, потери на неполноту химических реакций и на диссоциацию продуктов сгорания. При инженерных расчетах эти факторы учитываются введением коэффициента полноты сгорания фсг. Величина Qn определяется содержанием в продуктах неполного сгорания топлива горючих компонентов, способных догорать во втором контуре с выделением больших количеств тепла. Она находится в прямой овязи со стехио метрическим коэффициентом топлива Lq. [c.149]

При еще более высоких температурах становится заметным содержание в продуктах сгорания атомарных газов О, Н, N. а также N0. На образование всех указанных выше продуктов диссоциации (СО, ОН, О, Н, N. N0) из соответствующих молекулярных газов затрачивается некоторая энергия. Таким образом, диссоциация продуктов сгорания приводит к неполному выделению химической Энергии в камере сгорания, что сказывается в конце концов на степени превращения химической энергии топлива в работу расширения. Диссоциация является нежелательным явлением в работе жидкостного ракетного двигателя. При этом величина химической энергии, остающейся в продуктах сгорания вследствие диссоциации, может оказаться значительной и учет ее является не обходимым при тепловом расчете жидкостного ракетного двигателя и определении расчетной температуры сгорания. [c.62]

На обогащенных горючих смесях тепловые потери в стенки с выпускными газами уменьшаются, но общее использование тепла снижается из-за химической неполноты сгорания. По мере обеднения горючей смеси химическая неполнота сгорания уменьшается, но одновременно с этим возрастают потери в стенки и с выпускными газами. На экономичных смесях при ат = 0,9 суммарные тепловые потери достигают минимальных значений, что объясняется понижением температур цикла, уменьшением теплоемкости продуктов сгорания, незначительным снижением скоростей горения и малой диссоциацией. Переобедне-ние и переобогащение горючих смесей неприемлемы вследствие возрастания тепловых потерь и понижения мощности двигателя. [c.195]

Довольно необычное решение предложил автор так называемого водородного перпетуум мобиле, принципиальная схема которого изображена на рис. 116. Цикл работы этого двигателя состоит из двух стадий-электролитической диссоциации воды и горения гремучего газа, т. е. смеси водорода с кислородом. В стеклянной U-образной трубке с помощью электрического тока, подводимого от аккумулятора к впаянным в ее стенки электродам, вода разлагается на кислород и водород. Продукты расщепления подаются в камеру сгорания, где происходит их соединение с выделением тепловой энергии, преобразуемой на лопатках рабочего колеса турбины в кинетическую энергию вращения. Конденсат возникших при химической реакции водяных паров, отдавая свое тепло, стекает в бак, который обеспечивает постоянство уровня воды в диссоциацион-ном устройстве. Далее турбина приводит в действие электроге- [c.221]

Таким образом, сгорание топлива в камере ракетного двигателя сопровождается образованием продуктов сгорания, представляюпщх собой смесь из различных газов. Диссоциация, т. е. разложение сложных молекул на более простые и легкие, с одной стороны, способствует понижению температуры газов в камере сгорания, так как диссоциация происходит с поглощением тепловой энергии, а с другой стороны — образованию газов с меньй1ей молярной массой, чем исходные продукты сгорания. [c.498]

Расходный комплекс р несколько изменяется в зависимости от давления в камере. Это изменение, однако, лежит в пределах 1—2% и связано с ролью диссоциации продуктов сгоран1гя. Точное значение комплекса может быть определено по результатам теплового расчета двигателя, о чем будет рассказано в дальнейшем. Пока важно только отметить, что тепловой расчет предусматривает определение комплекса Р в условиях идеального смесеобразования и полного протекаш1Я предусмотренных химических реакций в камере. С другой стороны, действительное значение расходного комплекса может быть определено при стендовых испытаниях работающего двигателя. Для этого надо замерить давление в камере ро и расход топлива Осек. Если обнаружится, что замерешюе значение Р существенно ниже расчетного, то это является очевидным свидетельством плохого смесеобразования в камере и неполноты сгорания топлива. Таким образом, воспользовавшись параметром р, можно контролировать качество смесеобразования и процесса горения в камере. [c.175]

Потери тепла на диссоциацию в процессе сгорания и показатель изоэнтропического расширения п з могут быть рассчитаны теоретически. Следовательно, может быть определен и теоретический цuKJl двигателя, составляемый процессами горения, рассчитанными с учетом явлений диссоциации, условными процессами охлаждения н конденсации рабочего тела. Теоретический цикл учитывает также теоретическую затрату работы иа сжатие и подачу топлива. Теоретически можно также учесть падение давления в камере сгорания вследствие теплового разгона рабочего тела при его испарении и сгорании. Такой цикл на фиг, 47 ограничивает площадку е ГТЗ й. [c.104]

Действительный цикл ракетного двигателя определяется действительными процессами сгорания и расширения, учитываюшлми, кроме явлений диссоциации и теплового разгона газа, все возникающие при реальном протекании процессов потери (физическое недогорание, трение газа в камере и сопле, отвод тепла в систему охлаждения, потери в системе подачи и т. д.). Учет этих потерь в основном производится не теоретически, а на основании экспериментов. [c.104]

Еще одна разновидность ЭНД - гибридные электрохимические двигатели (ЭХД) [31]. Эти двигатели занимают промежуточное положение между высокоэффективными ЖРД и электродуговыми двигателями, так как в них используются двухкомпонентные химические топлива, например Нг + О2 илиНг + р2, которые предварительно подогреваются электрическим током. В зависимости от степени диссоциации рабочего вещества такие ЭХД обеспечивают получение удельного импульса 600 — 1400 с. г1х тепловой КПД достигает 0,4 - 0,9 в зависимости от конструк- [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...