С{)едняя молекулярная теплоемкость газов при постоянном объеме с ккал/кг моль град
t° с
Воздух
СгН„
С2Н2
Cos с ЬЕ-
t" с
4,849
5,006
4.945
4,958
6,015
4,970
6,579
6,311
7,79
8,02
5,30
4,925
5.069
4,952
4,977
6,073
4,983
7,117
6,805
9,05
8,97
5,38
4,958
5,163
4,968
5,012
6,163
5,013
7,582
7,431
10,23
9,60
5,47
4,970
5,275
5,009
5,065
6,272
5,064
7,987
8,1 И
11,37
10,12
5.57
4,985
5,389
5,060
5,129
6,395
5,129
8,344
8,805
12,39
10,56
5,67
5,000
5,498
5,123
5,202
6,524
5,203
8,660
9,473
13,34
10,95
5,78
5,016
5,600
5,190
5,276
6,659
5,281
8,942
\QM7
14,21
и,30
5,88
5,038
5,693
5,261
5,352
6,801
5,359
9.195
10,739
14,98
11,63
5,99
5,064
5,777
5,331
5,425
6,945
5,435
9.422
11,366
15,72
11,93
6,09
5,095
5,854
5,400
5,495
7,092
5,508
9,626
11,946
16,38
12,21
6,18
1000
5,129
5,924
5,465
5,561
7,238
5,577
9,811
12,465
17,00
12,47
6,28
1000
1100
5.166
5,988
5,527
5,624
7,383
5,642
9,980
12,931
17,58
12,72
6,36
IIOO
1200
5,205
6,047
5,587
5,683
7,525
5,703
10,133
13,342
18,10
12,95
6,45
1200
1300
5,248
6,102
5,643
5,739
7,665
5,759
10,272
6,52
1300
1400
5,291
6,153
5,696
5,792
7,801
5,813
\олоо
6,60
1400
1500
5,334
6,202
5,746
5,842
7,932
5,862
10,517
6,66
1500
1600
5,378
6,248
5,792
5,888
8,059
5,908
10,625
6,73
1600
1700
5,42]
6,292
5,836
5,932
8,183
5,951
10,725
6,79
1700
1800
5,464
6,334
5,876
5,972
8,301
5,992
10,817
6,84
1800
1900
5,507
6,375
5,915
6,011
8,413
6,030
10,902
6,90
1900
2000
5,549
6,414
5,951
6,049
8,522
6,065
10,981
6,95
2000
2100
6,591
6,452
5,986
6,084
8,627
6,099
11,054
7,00
2100
2200
5,631
6,489
6,019
6,117
8,727
6,130
11,122
7,05
2200
2300
5,671
6,525
6,049
6,149
8,823
6,160
11,185
7,09
2300
2400
5,710
6,561
6,078
6,179
8,916
6,188
11,244
7,13
2400
2500
5,749
6,595
6,105
6,208
9,005
6,215
11,298
7,17
2500
Теплоемкость с продуктов сгорания при а~ I подсчитана для топлива еле. дующего состава (в весовых долях): С = 0,870; Н = 0,126; О =0,004.
где - теплоемкость компонента свежего заряда;
- объемная доля этого компонента в заряде. Следовательно, если содержание какого-нибудь газа, например СО, в газообразном топливе составляет СО долей от объемной единицы газа, то»
Продукты сгорания в зависимости от состава топлива, величины коэффициента избытка воздуха и характера сгорания содержат различные компоненты и в различном количестве. Этими компонентами могут быть COg, НгО, Ог, Nj, со и др.
Если относительное количество этих компонентов известно, то теплоемкость продуктов сгорания может быть подсчитана как теплоемкость смеси газов по формуле
cv ~ S HvK ккал/кг моль град.
(68)
Для двигателей с воспламенением от сжатия и газовых двигателей расчет-рабочего процесса производится при а>1; в этом случае сгорание топлива-считается полным, а продукты сгорания состоящими только из СО», Oi,.
N5 и Н2О.
Для двигателей, работающих на жидком топливе нефтяного происхождения, состав которого для различных сортов изменяется очень незначительно, подсчет теплоемкостей продуктов сгорания при различных значениях а. может быть значительно упрощен, если задаться средним составом топлива и заранее подсчитать теплоемкость продуктов сгорания при а = 1, которая далее обозначается через Cz,,,.
Как было выяснено ранее, общее количество продуктов сгорания, получающееся при сгорании 1 кг топлива при а>1,
M2=7Wo + (a-l)Lo. Следовательно, при любом значении а продукты сгорания состоят из двух частей: продуктов сгорания Mq при а = 1 и избыточного воздуха (« - \)Lo.
Относительное количество продуктов сгорания при а = 1 в общем количестве продуктов сгорания при а > 1 составляет
а относительное количество избыточного воздуха
Ma •
(69)
(70)
Тогда теплоемкость продуктов сгорания при а>1
Cv = rv, + rj:,,,Q. (71)
В табл. 3 даны значения Cv, подсчитанные для топлива, имеющего состав (в % по весу): С = 87, Н = 12,6 и О = 0,4.
Т а б .п и ц а 4
Внутренняя энергия газов U = c.f,t ккал/кг моль
-с
£
Воздух
C2H2
и ее О О.»-
t" с
1 033
1 002
1 233
1 003
1 516
1 486
2 046
1 920
1 094
1 491
1 583
1 503
1 520
1 882
1 519
2 396
2 433
3411
3 036
1 671
1994
2 156
2 024
2 052
2 558
2 052
3 338
3 522
4 956
4224
2 268
2 500
2 749
2 562
2 601
3 262
2 601
4 330
4 736
6 670
5 475
2 890
3 360
3114
3 166
3 995
3 169
5 365
6 070
8 526
6 780
3 528
3 527
3 985
3 683
3 746
4 761
3 751
6 437
7517
10 490
8 141
4 193
4 052
4 621
4 265
4 340
5 556
4 348
7 538
9 093
12 580
9 544
4 872
4 586
5 269
4 860
4 946
6 383
4 957
8 663
10 750
14 740
10 990
5 562
1000
5 129
5 924
5 465
5 561
7 238.
5 577
9811
12 470
17 000
12 470
6 280
1000
1100
5 683
6 587
6 080
6186
8 121
6 206
10 980
14 220
19 340
13 990
6 996
1100
1200
6 246
7 256
6 704
6 820
9031
6 844
12 160
16010
21 720
15 540
7 740
1200
1300
6 822
7 933
7 336
7 461
9 965
7 487
13 350
8 476
1300
1400
7 407
8614
7 974
8 109
10 920
8138
14 560
9 240
1400
1500
8001
9 303
8 619
8 763
11 900
8 793
15 780
9 990
1500
1600
8 604
9 997
9 267
9 421
12 840
9 453
17 000
10 770
1600
1700
9216
10 700
9 921
10 080
13910
10 120
18230
11 540
1700
1800
9 835
11 400
10 580
10 750
14 940
10 790
19 470
12 310
1800
1900
10 460
12 ПО
И 240
11 420
15 990
11 460
20 710
13 НО
1900
2000
11 100
12 830
И 900
12 100
17 040
12 130
21 960
13 900
2000
2100
И 740
13 550
12 570
12 780
18 120
12 810
23 210
14 700
2100
2200
12 390
14 280
13 240
13 460
19 200
13 490
24 470
15510
2200
2300
13040
15010
13 910
14 140
20 290
14 170
25 730
16 310
2300
2400
13 700
15 750
14 590
14 830
21 400
14 850
26 990
17 110
2400
2500
14 370
16 490
15 260
15 520
22 510
15 540
28 250
-
17 930
2500
Метод определения теплоемкостей по величине Cv не может быть применен в случае сгорания при а<1, так как продукты сгорания нельзя рассматривать как смесь продуктов сгорания Мо при а 1 с избыточным воздухом.
В этом случае теплоемкости подсчитывают по выражению (68).
/(КО/?
т 800 тп то гооо
Фиг 20. Диаграмма \J - t для газов.
Дополнительно можно упростить подсчеты введением вместо теплоемкости величины внутренней энергии газа V. Подсчет внутренней энергии газовых смесей ничем не отличается по методике от подсчета теплоемкостей, так как
=. = rW=S.- (72)
Значения внутренней энергии газов даны в интервале температур О- 2500° С в табл. 4 и на диаграмме (фиг. 20).
