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航空发动机燃烧室测温示意图:航空发动机燃烧学

时间:2023-08-13来源:网络作者:小白

燃烧焓又叫标准反应焓:当1mol的燃料与化学当量 化学恰当的空气混合 即初始状态的混合物以一定标准参考状态 比如1atm,25℃进入稳定流动的反应器,并且生成产物 我们假设为二氧化碳、水蒸气、氮气也以同样的标准状态离开该反应器 即最后状态的混合物,这个反应释放出来的热量就是燃烧焓。

对于等压反应过程:

简单来说就: 燃烧焓 燃烧释放的能量 等于 燃烧后的混合物总焓 具有的能量 减去 燃烧前的混合物总焓 具有的能量

反应焓的定义就是:等温等压条件下化学反应的焓变 燃烧后的混合物总焓 燃烧前的混合物总焓 之差.

此时再回过来看燃烧焓,就是标准摩尔状态下的反应焓;这也解释了为何燃烧焓也叫标准反应焓。

航空发动机燃烧室测温示意图:航空发动机燃烧学 2

热值指的是单位质量或单位体积 对气体燃料而言的燃料 在标准状态下与空气完全燃烧时所能释放出的最大热量。这是衡量燃料当作能源的一个很主要的指标。

热值等于反应焓或燃烧焓的相反数;对放热反应,反应热 焓是负值。绕来绕去,就是说在燃烧 放热反应中,热值一定是正值,燃烧焓一定是负值。

单位:

对固体燃料和液体燃料 kJ/kg

对气体燃料 kJ/Nm³

Nm³为标准立方米,指在0摄氏度1个标准大气压下的气体体积;N代表名义工况 Nominal Condition,即空气的条件为:一个标准大气压, 温度为 0°C, 相对湿度为0%。此时1mol气体体积为22.4L,质量与气体的分子量有关。

航空发动机燃烧室测温示意图:航空发动机燃烧学 3

对于燃烧后会产生可凝结产物 如产生水的燃料

-产物凝聚状态时为高热值 HHV

计算时计入燃烧生成的水蒸气汽化潜热

解释:燃烧排出的烟气温度低,燃烧前后热差值大,说明能源的利用效率高。这就说明了燃料的热值高,所以是高位热值 HHV

-产物为汽态时为低热值 LHV

计算时不计入水蒸气凝结成水的凝结热

解释:燃烧排出的烟气温度高,燃烧前后热差值小,说明能源的利用效率低。这就说明了燃料的热值低,所以是低位热值 LHV

当排出的烟气的温度高于100℃时,水蒸气就不会凝结,此时就采纳低热值 LHV计算

一般1000kcal 4186kJ发热量需要约1Nm³空气;因为热值越高,需要的空气量约多,这个可以用于估算

潜热相变潜热的简称,指物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相 例如液态变为气态吸收或放出的热量。这是物体在固、液、气三相之间以及不同的固相之间相互转变时具有的特点之一。

熔解热:固、液之间的潜热,又称为凝固热

汽化热:液、气之间的潜热,又称为凝结热

升华热:固、气之间的潜热,又称为凝华热

如果大家对当量比、化学恰当、绝对焓、生成焓这些基础概念不是太了解的话可以看看之前这篇:

航空发动机燃烧学基础概念

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