灯油の燃焼比熱

灯油の主な熱物性特性

灯油は石油精製プロセスの中間留分であり、145 ～ 300°C で沸騰する原油の割合として定義されます。 灯油は、原油の蒸留から（ストレートラン灯油）、または重質油流の分解から（分解灯油）得られます。

粗灯油は、輸送用燃料を含むさまざまな商業用途での用途を決定するさまざまな性能添加剤との混合に適した特性を備えています。 灯油は分岐鎖と直鎖の化合物の複雑な混合物で、一般にパラフィン (55,2 重量%)、ナフテン (40,9 %)、芳香族化合物 (3,9 %) の XNUMX つのクラスに分類できます。

効果を発揮するには、すべてのグレードの灯油が可能な限り高い燃焼比熱と比熱容量を持ち、かなり広い範囲の発火温度を特徴とする必要があります。 灯油のさまざまなグループについて、これらの指標は次のとおりです。

• 燃焼比熱、kJ/kg — 43000±1000。
• 自己発火温度、 ⁰C、-215以上。
• 室温での灯油の比熱容量、J / kg K - 2000 ... 2020。

灯油の熱物理的パラメータのほとんどは正確に測定することができません。これは、製品自体の化学組成が一定ではなく、元の油の特性によって決まるからです。 さらに、灯油の密度と粘度は外部温度に依存します。 温度が石油製品の安定燃焼域に近づくと、灯油の比熱容量が大幅に増加することだけが知られています: 200⁰それはすでに2900 J / kg Kであり、270では⁰C - 3260 J/kg K. したがって、動粘度が低下する。 これらのパラメータの組み合わせによって、灯油の良好で安定した点火が決まります。

燃焼比熱を求める手順

灯油の燃焼比熱は、エンジンから灯油切断機に至るまで、さまざまな装置における点火条件を設定します。 最初のケースでは、熱物理パラメータの最適な組み合わせをより慎重に決定する必要があります。 通常、燃料の組み合わせごとにいくつかのスケジュールが設定されます。 これらのチャートは以下を評価するために使用できます。

1. 燃焼生成物の混合物の最適な比率。
2. 燃焼反応火炎の断熱温度。
3. 燃焼生成物の平均分子量。
4. 燃焼生成物の比熱比。

このデータは、エンジンから排出される排気ガスの速度を決定するために必要であり、これによりエンジンの推力が決まります。

最適な燃料混合比は最高の比エネルギー推力を与え、エンジンが作動する圧力の関数です。 燃焼室圧力が高く、排気圧力が低いエンジンは最適混合比が最も高くなります。 さらに、燃焼室内の圧力と灯油燃料のエネルギー強度は、最適な混合比に依存します。

灯油を燃料として使用するエンジンのほとんどの設計では、可燃性混合気の圧力と体積が一定の関係にあるときの断熱圧縮の条件に多くの注意が払われます。これはエンジン要素の耐久性に影響します。 この場合、知られているように、最大​​効率を決定する外部熱交換は存在しません。

灯油の比熱容量は、XNUMXグラムの物質の温度をXNUMX℃上昇させるのに必要な熱量です。 比熱係数は、一定圧力での比熱と一定体積での比熱の比です。 最適な比率は、燃焼室内の所定の燃料圧力に設定される。

灯油は XNUMX つの炭化水素の混合物であるため、灯油の燃焼中の熱の正確な指標は通常確立されていません。₁₂H₂₆)、トリデカン(C₁₃H₂₈)、テトラデカン(C₁₄H₃₀) およびペンタデカン (C₁₅H₃₂）。 元のオイルの同じバッチ内であっても、記載されている成分の割合は一定ではありません。 したがって、灯油の熱物理的特性は常に既知の単純化と仮定を使用して計算されます。