Распыление, подогрев и полезное тепло. Изменяйте исходные данные и сравнивайте расход топлива вместе с энергией нагревателя и компрессора.
При одинаковой полезной мощности.
Главная горелка и топливный подогреватель, л/ч при 20 °C.
Химическая энергия бензина и электричество, кВт. Зелёная линия — полезное тепло.
Выберите строку, чтобы показать схему режима. Все числа относятся к заданной модели.
| Вариант | В горелку, кг/ч | Всего бензина, л/ч | Полезное тепло, кВт | Подогрев, кВт тепла | Компрессор, кВт | Внешняя энергия, кВт | Удельный расход, л/кВт·ч тепла | Затраты, сум/ч | Условие |
|---|
Таблица прокручивается по горизонтали. Насос, общий вентилятор и потери ожидания не заданы. Температура пламени, CO, NOx и размер капель требуют измерений или отдельного расчёта.
Воздух распыления может улучшить дробление и смешение. Его эффект зависит от исходного недожога и теплообмена. Поэтому по умолчанию η одинаков для всех режимов.
Избыток воздуха λ здесь изменяет массу нагреваемого воздуха. Изменение дымовых потерь при изменении λ отдельно не моделируется.
Электронагрев замещает часть бензина внешней энергией. При нагреве дополнительной горелкой её бензин обязательно входит в общий расход.
Рекуперация возвращает часть потерь. Для собственных дымовых газов проверяются доступное тепло, температура источника и предел энергетического баланса.
Температуры вариантов фиксированы: холодный поток 20 °C, горячий 1000 °C. Массовая подача задана или рассчитана для полезной нагрузки; гидравлика форсунки не рассчитывается. η означает долю химической энергии и подогрева, переданную нагрузке в главной камере. Это не КПД всей установки по одному бензину.
Δh воздуха ≈1,078 МДж/кг получено интегрированием теплоёмкостей модельной смеси 79% N₂ + 21% O₂ по молям от 293,15 до 1273,15 К. Для совпадения с исходным анализом по умолчанию используется округлённое 1,1 МДж/кг. Влажность и аргон не учтены.
Δh топлива 3,6 МДж/кг — округлённый формальный расчёт по изооктану: энтальпия испарения и теплоёмкость неразложившегося газа. При реальном пиролизе нужны химическая энтальпия, газовый состав и учёт углерода, остающегося в отложениях. Если состав газа изменён, нельзя дважды учесть энергию разложения одновременно в новой теплоте сгорания и в подогреве.
При собственном возврате тепла проверяется Pрекуперации ≤ Pпотерь камеры. Это щедрая верхняя граница: часть потерь приходится на стенки и может быть недоступна. Проект теплообменника требует отдельного расчёта температур и расходов. Неподтверждённые или невозможные режимы выводятся без расхода, графика и стоимости.
Для идеального воздуха при одинаковом давлении объём 1000 °C / 20 °C = 4,343. В приближении критического истечения при одинаковых площади и входном абсолютном давлении массовый расход меняется как 1/√T: отношение ≈0,480. Температуру нельзя изменить и автоматически сохранить прежнюю массу воздуха без регулирования.
CO₂ в пояснении рассчитывается только при полном окислении всего принятого углерода: ṁCO₂ = ṁбензина всего · wC · 44/12. Выбросы производства электроэнергии неизвестны и не включены.
Для неконденсационной модели по НТС полезное тепло не может превышать весь внешний энергетический вход. Отношение полезного тепла только к бензину при внешнем подогреве не является КПД всей системы. Цвет, длина факела и время горения одинаковой ёмкости также не заменяют измерение полезного тепла.
Поля изначально пустые. Записывайте полный расход бензина всех горелок и всё измеренное электропотребление. Стендовые данные не заменяются модельными значениями.
| Режим | Бензин всего, кг/ч | Полезное тепло, кВт | Электричество, кВт | CO, ppm | NOx, мг/Нм³ | КПД по энергии топлива + электричества |
|---|
Автоматический пересчёт концентраций CO / NOx не выполняется. Сопоставлять их можно при одинаковой базе O₂, сухости и определении нормального объёма.
При 1000 °C нужны защита от избыточного давления и закупорки, отсечение топлива и контроль пламени. Температуру стенки нельзя подставлять вместо температуры потока. Компрессор, ресивер, уплотнения и форсунка должны работать в паспортных пределах.
