Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана



Скачать 98.22 Kb.
Дата26.07.2014
Размер98.22 Kb.
ТипЛабораторная работа

Equation Chapter 1 Section 1Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана.


Цель работы: Научиться расчётным путём определять основные параметры горения газовых фонтанов.

Теоретическая часть:

  1. Запишите закон, связывающий площадь фронта пламени и его нормальную скорость.

  2. Опишите структуру турбулентного факела.

  3. Сформулируйте условия стабилизации и срыва пламени.

Ход работы:

Рассчитать дебит газового фонтана (в млн. м3/сут.) рассчитывается по формуле

, \* MERGEFORMAT (.)

где - высота факела.

Режим истечения газовой струи (до- или сверхзвуковой) определяется путём сравнения скорости истечения газовой струи со скоростью звука

, \* MERGEFORMAT (.)

где - секундный расход газа (м3/сек), - диаметр устья скважины, м. Скорость звука в метане составляет 430 м/сек.

Составить уравнения реакций горения на воздухе и рассчитать низшую теплоту сгорания каждого компонента горючей смеси опираясь на следствие из закона Гесса.

. \* MERGEFORMAT (.)

Стандартные теплоты образования горючих (Г) и продуктов горения (ПГ) приведены в приложении 1. Теплоты сгорания перевести в удельные (на 1 м3) величины.



, \* MERGEFORMAT (.)

где 24,45 – молярный объём газа (л/моль) при 250 С (298 К).

Теплоту сгорания газовой смеси рассчитываем по уравнению

, \* MERGEFORMAT (.)

где - объёмная доля (в %) iгорючего газа в смеси.

Состав продуктов горения смеси горючих находится по формуле

, \* MERGEFORMAT (.)

где - объём i-того продукта горения, - стехиометрический коэффициент при i – том продукте горения, получающемся при горении j – того газа, - объёмная доля (в %) j – того газа в смеси.

Тепловые потери на излучение рассчитываются по формуле

, \* MERGEFORMAT (.)

где - средняя молярная масса газа



,

где gif" align=bottom>-молярная масса i – того газа, - объёмная доля I – того газа (в %). Суммирование ведётся по всем компонентам смеси, горючим и негорючим.

Температура газового факела рассчитывается по методу средних теплоемкостей (при расчёте следует перевести единицы измерения из кДж в Дж).

, \* MERGEFORMAT (.)

где - потери на излучение, - потери за счёт химического недожога.

Изменение мощности излучения газового фонтана в зависимости от расстояния может быть найдено из соотношения

, \* MERGEFORMAT (.)

где - расстояние от середины факела до точки на поверхности земли. Учитывая, что , - расстояние от точки на поверхности до устья газового фонтана получаем

\* MERGEFORMAT (.)

Выполнение работы

В ходе выполнения работы требуется написать на языке Java программу, вычисляющую для заданных условий интенсивность теплового излучения в зависимости от расстояния до устья факела по формулам - и в диапазоне расстояний от 0 до 200 м. с шагом 10 м. построить график зависимости «интенсивность излучения – расстояние до устья». Также в результатах работы следует привести значения следующих параметров фонтана:



  1. Дебит газового фонтана.

  2. Низшую теплоту сгорания.

  3. Температуру горения.

  4. Скорость и режим истечения газа.


Приложение 1. Справочные материалы.


Таблица . Термодинамические свойства участников реакций.

Вещество

Формула

Стандартная мольная теплота образования , кДж/моль

Средняя мольная теплоёмкость , Дж/моль·К

Горючие

Метан

CH4

-74,85

-

Этан

C2H6

-84,67

-

Пропан

C3H8

-103,85

-

Сероводород

H2S

-20,60

-

Сероуглерод

CS2

115,30

-

Продукты горения

Азот

N2

0

32,76

Диоксид углерода

CO2

-393,51

53,14

Кислород

O2

0

34,73

Водяной пар

H2O

-241,81

42,34

Диоксид серы

SO2

-296,90

52,57


Приложение 2. Варианты заданий.


Таблица . Первая цифра ваианта. Состав газового фонтана.

№ вещества

Формула

Содержание компонентов в горючей смеси об. %.

Номер варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1

метан

90

85

70

75

84

85

80

90

70

80

2

этан

-

10

20

-

6

-

-

8

-

6

3

пропан

-

-

-

10

-

-

15

-

20

-

4

сероводород

5

-

-

8

7

-

5

-

4

3

5

сероуглерод

-

-

4

-

-

10

-

2

-

-

6

азот

3

-

-

-

-

5

-

-

-

-

7

диоксид углерода

-

2

2

-

-

-

-

-

6

5

8

кислород

2

3

4

7

3

-

-

-

-

6


Таблица . Вторая и третья цифры варианта. Диаметр устьевого оборудования и высота факела.

№ варианта

Диаметр устьевого оборудования, мм.

Высота факела пламени, м.

№ Варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

0

65

14

35

35

28

35

34

27

27

40

28

1

80

49

29

24

35

45

13

44

27

28

35

2

100

35

15

34

20

19

35

34

15

14

20

3

120

20

28

49

13

28

25

14

45

44

13

4

150

34

35

14

48

28

25

28

35

34

48

5

175

14

35

35

28

35

34

27

27

40

28

6

200

20

28

49

13

28

25

14

45

44

13

7

250

19

48

21

24

15

45

44

45

24

45

8

275

34

35

14

48

28

25

28

35

34

48

9

300

49

29

24

35

45

13

44

27

28

35


Таблица . Четвёртая цифра варианта. Химический недожог.

№ Варианта

Химический недожог

1

0,05

2

0,10

3

0,08

4

0,12

5

0,07

6

0,10

7

0,15

8

0,07

9

0,15

0

0,10

Похожие:

Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconЛабораторная работа №3 Расчет параметров и оптимизация сетевого графика Вариант №4 ст г
Картотека работ по выбору оптимального режима термической обработки борсодержащих сплавов
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconРасчет горения твердого и жидкого топлива
Для расчета процессов горения твердого и жидкого топлива составляют материальный баланс процесса горения
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconЛабораторная работа №3 Изучение нормального распределения случайной величины на доске Гальтона
Расчет оценочных значений числовых параметров рас-пределения случайной величины. Изучение и экспериментальная проверка правил, применяемых...
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconЗадача «Термодинамический расчёт газового цикла»
КР№1 вопросы 5,10,37,18; задача «Термодинамический расчёт газового цикла»
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconЛабораторная работа №1 Работа в Oracle Database Express Edition 1 Лабораторная работа №6
Лабораторная работа Выполнение расчетов с использованием программирования в среде Visual Basic for Applications
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconПрактическая работа №1. Расчет основных параметров пневматического высевающего аппарата
Практическая работа №2. Исследование работы центробежного тукового разбрасывателя
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconЛабораторная работа №1 отработка методики определения поверхностного натяжения
Цель работы: научиться определять поверхностное натяжение жидкостей сталагмометрическим методом и методом максимального давления...
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconРасчёт основных параметров и выбор гидродвигателей Расчет диаметров дроссельных шайб для ограничения скоростей движения исполнительных устройств Необходимо сделать по данному образцу расчет любого устройства
Необходимо сделать по данному образцу расчет любого устройства
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconЛабораторная работа №3. Знакомство с прерываниями. Лабораторная работа №4. Программная обработка клавиатуры
Лабораторная работа №1. Знакомство с общим устройством и функционированием ЭВМ. Изучение структуры процессора, организации памяти,...
Лабораторная работа №3. Расчет параметров горения газового фонтана iconИсследование роли парамагнитных интермедиатов в биологически важных процессах методами спиновой химии и химической радиоспектроскопии 01. 04. 17 химическая физика, в том числе физика горения и взрыва
Работа выполнена в Институте химической кинетики и горения Сибирского отделения Российской академии наук
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org