Реакции окисления углеводородного топлива

Паровой двигатель представляет собой машину, работающую по определенному циклу. Рабочее тело (как правило, водяной пар) периодически возвращается в исходное состояние. Но протекание цикла в паросиловой установке отличается от протекания цикла ДВС. В паросиловой установке реализуется цикл с внешним подводом тепловой энергии к рабочему телу. Напомним, что в цилиндре ДВС происходит сгорание топлива с выделением тепловой энергии, которая тут же сообщается рабочему телу (смеси газов). При этом в ДВС рабочее тело (первоначально — воздух) претерпевает химические изменения из-за реакции окисления углеводородного топлива. Водяной пар в паросиловом цикле не претерпевает химических изменений, но наоборот, претерпевает изменение агрегатного состояния. Тепловая энергия к рабочему телу (водяному пару) в паросиловом цикле подводится в одном специальном устройстве (котле), а преобразование тепловой энергии в механическую энергию происходит в другом узле (паровом двигателе). [c.227]

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]

Среди вредных компонентов дымовых газов особое место занимает большая группа полицикли-ческих ароматических углеводородов. Многие ПАУ обладают высокой канцерогенной и (или) мутагенной активностью, активизируют фотохимические смоги в городах, что требует строгого контроля и ограничения их эмиссии. В то же время некоторые ПАУ, например фенантрен, флуорантен, пи-рен и др., физиологически почти инертны и не являются канцерогенно-опасными. ПАУ образуются в результате неполного сгорания любых углеводородных топлив, обусловленного торможением реакций окисления углеводородов топлива холодными стенками топочных устройств, а также неудовлетворительным смешением топлива и воздуха. Вследствие большого количества разных ПАУ в дымовых газах и трудности измерения их концентраций принято уровень канцерогенной загрязненности продуктов сгорания и атмосферного воздуха оценивать по концентрации наиболее сильного и стабильного канцерогена — бенз(а)пирена (Б(а)П) 20 12 [c.58]

Концентрация токсичных компонентов в продуктах сгорания, выходящих из цилиндра двигателя, зависит от скорости их образования и продолжительности протекания реакции. До настоящего времени отсутствуют четкие представления о механизме реакций окисления углеводородных топлив в цилиндре двигателя. В двига-телестроении наибольшее распространение получили термодинамические методы расчета равновесного состава продуктов сгорания. Рассмотрение рабочего тела в виде смеси, состоящей из 18 компонентов, позволяет на основе методов химической кинетики определить выделение токсичных составляющих при сгорании углеводородного топлива с учетом диссоциации [11,12] [c.17]

При малых избытках воздуха и идеальном перемешивании топлива с воздухом реакция окисления сернистого ангидрида сдерживается концеитрацией кислорода. При этом предполагается, что цепные реакции углеводородной части топлива близки к завершению. Присутствующие в высокотемпературной части факела продукты химического [c.186]

Известно , чем больше степень сжатия рабочего тела в расширительной машине, тем больше термический КПД цикла. Однако в бензиновых двигателях степень сжатия ограничивают некоторым верхним пределом, зависящим в первую очередь от свойств бензина. Это ограничение вызвано следующими обстоятельствами. При увеличении температуры горючей смеси при сжатии скорость молекул топлива и воздуха увеличивается. Внутренняя энергия рабочего тела (горючей смеси) определяется суммарной кинетической энергией его молекул. Температура тела является мерой средней скорости молекул. В процессе движения молекулы сталкиваются. Если кинетическая энергия молекул топлива и воздуха большая, то в результате столкновения происходит их разрушение. При таком разрушении атомы водорода и углерода, входяпще в состав углеводородного топлива, могут соединиться с молекулами кислорода, входящего в состав воздуха. В результате этого самопроизвольно начинается реакция окисления топлива. Эта реакция может начаться одновременно по всему объему рабочего тела (происходит взрыв). В результате мгновенного окисления (сгорания) бензина мгновенно нарастает давление рабочего тела (смеси образующихся газов). Чем больше давление рабочего тела, тем больше усилие, приложенное к поршню. Таких ударных нагрузок поршень не может выдержать и разрушается. Взрывное сгорание бензина в цилиндре расширительной машины называют детонацией. Для исключения взрывного эффекта рабочее тело в цилиндре расширительной машины сжимают до такого давления, при котором детонация бензина невозможна. [c.191]

Топливом называются пригодные для пол гчения тепловой энергии вещества. В качестве топлива используются две группы веществ. Первая из них выделяет тепловую энергию в ходе химической реакции при взаимодействии топлива с окислителем. Это так называемые горючие вещества органического или неорганического типа. Органические топлива состоят из углеводородных химических соединений естественного или искусственного происхождения, углерода и водорода и их смесей. Неорганические топлива — это неорганические вещества (обычно некоторые металлы и их смеси), способные при окислении выделять значительные количества теплоты. [c.343]

Сжигание в тепловых двигателях углеводородных топлив, таких, как бензин, в воздухе с последуюш им использованием теплоты реакции является общеизвестным. Подобным же образом и окисление (сжигание) большинства металлов сопровождается выделением теплоты. Преимущества использования процесса окисления металлов для энергосистем подводных установок заключаются в сравнительно высокой теплоте реакции и отсутствии газообразных продуктов сгорания. Продукты реакции в зависимости от температуры могут быть твердыми или жидкими и занимать практически тот же объем, что и исходное топливо. Это, во-первых, Д2ст возможность хранить продукты реакции на борту, и, во-вторых, исключить проблемы, связанные со сжатием газообразных продуктов сгорания до давлений, необходимых для их вывода в забортный объем, тем самым ликвидировать паровой след за подводным аппаратом. [c.354]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...