Gazyağı yanmasının özgül ısısı
Gazyağının temel termofiziksel özellikleri
Gazyağı, ham petrolün 145 ila 300°C arasındaki bir sıcaklıkta kaynayan kısmı olarak tanımlanan, petrol rafinasyon işleminin orta damıtığıdır. Gazyağı, ham petrolün damıtılmasıyla (düz akışlı gazyağı) veya daha ağır petrol akıntılarının parçalanmasıyla (kırma gazyağı) üretilebilir.
Ham kerosen, ulaşım yakıtları da dahil olmak üzere çeşitli ticari uygulamalarda kullanılmak üzere çeşitli performans katkı maddeleri ile harmanlanmaya uygun hale getiren özelliklere sahiptir. Gazyağı, genel olarak üç sınıfa ayrılabilen dallı ve düz zincirli bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır: parafinler (ağırlıkça %55,2), naftenler (%40,9) ve aromatikler (%3,9).
Etkili olabilmesi için, tüm kerosen derecelerinin mümkün olan en yüksek özgül yanma ısısına ve özgül ısı kapasitesine sahip olması ve ayrıca oldukça geniş bir tutuşma sıcaklığı aralığıyla karakterize edilmesi gerekir. Farklı gazyağı grupları için bu göstergeler şunlardır:
- Özgül yanma ısısı, kJ/kg - 43000±1000.
- kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, 0C, - 215'den düşük değil.
- Oda sıcaklığında kerosenin özgül ısı kapasitesi, J/kg K – 2000…2020.
Ürünün kendisi sabit bir kimyasal bileşime sahip olmadığından ve orijinal yağın özelliklerine göre belirlendiğinden, kerosenin termofiziksel parametrelerinin çoğunu doğru bir şekilde belirlemek imkansızdır. Ayrıca kerosenin yoğunluğu ve viskozitesi dış sıcaklıklara bağlıdır. Sadece sıcaklık, petrol ürününün stabil yanma bölgesine yaklaştıkça, gazyağının özgül ısı kapasitesinin önemli ölçüde arttığı bilinmektedir: 200'de0C zaten 2900 J/kg K'dir ve 270'de0C - 3260 J/kg K. Buna bağlı olarak kinematik viskozite azalır. Bu parametrelerin kombinasyonu gazyağının iyi ve istikrarlı bir şekilde ateşlenmesini belirler.
Spesifik yanma ısısını belirleme sırası
Gazyağı özgül yanma ısısının göstergesi, motorlardan gazyağı kesme cihazlarına kadar çeşitli cihazlarda tutuşması için koşulları belirler. İlk durumda termofiziksel parametrelerin optimal kombinasyonunun daha dikkatli belirlenmesi gerekir. Her yakıt kombinasyonu için genellikle birkaç program vardır. Bu grafikler aşağıdakileri değerlendirmek için kullanılabilir:
- Yanma ürünlerinin karışımının optimal oranı.
- Yanma reaksiyonunun adyabatik alev sıcaklığı.
- Yanma ürünlerinin ortalama moleküler ağırlığı.
- Yanma ürünlerinin özgül ısı oranı.
Bu veriler, motordan yayılan egzoz gazlarının hızını belirlemek için gereklidir ve bu da motorun itme kuvvetini belirler.
Optimum yakıt karışım oranı, en yüksek spesifik enerji darbesini verir ve motorun çalışacağı basıncın bir fonksiyonudur. Yanma odası basıncı yüksek ve egzoz basıncı düşük olan bir motor, en yüksek optimum karışım oranına sahip olacaktır. Buna karşılık yanma odasındaki basınç ve kerosen yakıtının enerji yoğunluğu optimum karışım oranına bağlıdır.
Yakıt olarak gazyağı kullanan çoğu motor tasarımında, yanıcı karışımın kapladığı basınç ve hacim sabit bir ilişki içinde olduğunda adyabatik sıkıştırma koşullarına çok dikkat edilir - bu, motor elemanlarının dayanıklılığını etkiler. Bu durumda bilindiği üzere maksimum verimi belirleyen harici ısı transferi söz konusu değildir.
Gazyağının özgül ısısı, bir maddenin bir gramının sıcaklığını bir santigrat derece artırmak için gereken ısı miktarıdır. Özgül ısı katsayısı, sabit basınçtaki özgül ısı kapasitesinin sabit hacimdeki özgül ısı kapasitesine oranıdır. Optimum oran, yanma odasında önceden belirlenmiş bir yakıt basıncında belirlenir.
Bu petrol ürünü dört hidrokarbonun bir karışımı olduğundan, kerosenin yanması için kesin ısı göstergeleri genellikle belirlenmemiştir: dodekan (C)12H26), tridekan (C13H28), tetradekan ( Cı14H30) ve pentadekan (C15H32). Bir parti orijinal yağda bile listelenen bileşenlerin yüzdesi sabit değildir. Bu nedenle kerosenin termofiziksel özellikleri her zaman bilinen basitleştirmeler ve varsayımlarla hesaplanır.
