گرمای ویژه احتراق نفت سفید

ویژگی های اصلی ترموفیزیکی نفت سفید

نفت سفید تقطیر میانی فرآیند پالایش نفت است که به عنوان نسبت نفت خامی که بین 145 تا 300 درجه سانتیگراد می جوشد تعریف می شود. نفت سفید را می توان از تقطیر نفت خام (نفت سفید مستقیم) یا از شکستن جریان های نفتی سنگین تر (نفت سفید ترک خورده) به دست آورد.

نفت سفید خام دارای خواصی است که آن را برای اختلاط با افزودنی های مختلف عملکردی مناسب می کند که استفاده از آن را در انواع کاربردهای تجاری از جمله سوخت های حمل و نقل تعیین می کند. نفت سفید مخلوط پیچیده ای از ترکیبات زنجیره ای شاخه دار و مستقیم است که به طور کلی می توان آن را به سه دسته تقسیم کرد: پارافین ها (55,2/40,9 درصد وزنی)، نفتن ها (3,9/XNUMX درصد) و آروماتیک ها (XNUMX/XNUMX درصد).

برای مؤثر بودن، همه برندهای نفت سفید باید بالاترین گرمای ویژه احتراق و ظرفیت گرمای ویژه را داشته باشند و همچنین با طیف نسبتاً وسیعی از دمای اشتعال مشخص شوند. برای گروه های مختلف نفت سفید، این شاخص ها عبارتند از:

• گرمای ویژه احتراق، kJ/kg - 43000±1000.
• دمای خود اشتعال، ⁰C، نه کمتر از - 215.
• ظرفیت گرمایی ویژه نفت سفید در دمای اتاق J/kg K - 2000 ... 2020.

تعیین دقیق بیشتر پارامترهای ترموفیزیکی نفت سفید غیرممکن است، زیرا خود محصول دارای ترکیب شیمیایی ثابتی نیست و با ویژگی های روغن اصلی تعیین می شود. علاوه بر این، چگالی و ویسکوزیته نفت سفید به دمای خارجی بستگی دارد. تنها مشخص است که با نزدیک شدن دما به منطقه احتراق پایدار محصول نفتی، ظرفیت گرمایی ویژه نفت سفید به طور قابل توجهی افزایش می یابد: در 200⁰با آن در حال حاضر 2900 J / kg K و در 270 است⁰C - 3260 J/kg K. بر این اساس، ویسکوزیته سینماتیک کاهش می یابد. ترکیب این پارامترها اشتعال خوب و پایدار نفت سفید را مشخص می کند.

دنباله تعیین گرمای ویژه احتراق

ارزش حرارتی خاص نفت سفید شرایط را برای احتراق آن در دستگاه های مختلف - از موتورها تا ماشین های برش نفت سفید - تعیین می کند. در حالت اول، ترکیب بهینه پارامترهای ترموفیزیکی باید با دقت بیشتری تعیین شود. معمولاً چندین برنامه برای هر یک از ترکیبات سوخت تنظیم می شود. از این نمودارها می توان برای ارزیابی استفاده کرد:

1. نسبت بهینه مخلوط محصولات احتراق.
2. دمای آدیاباتیک شعله واکنش احتراق.
3. میانگین وزن مولکولی محصولات احتراق.
4. نسبت حرارت ویژه محصولات احتراق.

این داده ها برای تعیین سرعت گازهای خروجی خروجی از موتور مورد نیاز است که به نوبه خود نیروی رانش موتور را تعیین می کند.

نسبت مخلوط سوخت بهینه بالاترین تکانه انرژی ویژه را می دهد و تابعی از فشاری است که موتور در آن کار می کند. موتوری با فشار محفظه احتراق بالا و فشار اگزوز پایین، بالاترین نسبت مخلوط بهینه را خواهد داشت. به نوبه خود، فشار در محفظه احتراق و شدت انرژی سوخت نفت سفید به نسبت مخلوط بهینه بستگی دارد.

در اکثر طرح های موتورهایی که از نفت سفید به عنوان سوخت استفاده می کنند، توجه زیادی به شرایط تراکم آدیاباتیک می شود، زمانی که فشار و حجم اشغال شده توسط مخلوط قابل احتراق در ارتباط ثابت هستند - این بر دوام عناصر موتور تأثیر می گذارد. در این مورد، همانطور که مشخص است، تبادل حرارت خارجی وجود ندارد، که حداکثر راندمان را تعیین می کند.

ظرفیت گرمایی ویژه نفت سفید مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دمای یک گرم از یک ماده به میزان یک درجه سانتیگراد است. ضریب گرمای ویژه نسبت گرمای ویژه در فشار ثابت به گرمای ویژه در حجم ثابت است. نسبت بهینه در فشار سوخت از پیش تعیین شده در محفظه احتراق تنظیم می شود.

معمولاً شاخص های دقیق گرما در طی احتراق نفت سفید مشخص نمی شود، زیرا این محصول نفتی مخلوطی از چهار هیدروکربن است: دودکان (C₁₂H₂₆) تری دکان (C₁₃H₂₈، تترادکان (C₁₄H₃₀) و پنتادکان (C₁₅H₃₂). حتی در همان دسته روغن اصلی، نسبت درصد اجزای ذکر شده ثابت نیست. بنابراین، ویژگی های ترموفیزیکی نفت سفید همیشه با ساده سازی ها و مفروضات شناخته شده محاسبه می شود.