Решение уравнений по дисциплине "Теория горения и взрыва"

Решение уравнений по теории горения. 6 заданий (2 вариант) ...

Определить практический объем воздуха необходимый для полного сгорания вещества заданной массы сложного элементного состава. Горение протекает при нормальных условиях с избытком воздуха. Исходные данные приведены в таблице.
Вещество - Мазут;Масса кг-8;Коэфф.избытка воздуха α-1,3;Состав вещества% С-85,0;H-14,0;O-0,4;N-0,3;S-0,3;Влага-;Зола -.
____________________________________________________


Определить объем и процентный состав продуктов горения, образовавшихся при сгорании вещества заданной массы при данных значениях давления и температуры, если горение протекало с избытком воздуха. Исходные данные приведены в таблице
Вещество ацетилен C2H2;Масса,кг-19;Температура,ºС-15;Давление кПа-87;Коэффициент избытка воздуха,α-1,2
____________________________________________________

Вычислить максимальное и избыточное давление взрыва смеси вещества с воздухом, если температура взрыва, начальные значения давления, температуры среды приведены в таблице.
Вещество-Этилацетат С4Н8О5; начальная температура,К-270;начальное давление,кПа- 96;температура взрыва,К-2230
_____________________________________________________

Определить концентрационные пределы распространения пламени при температуре 20ºС и при повышенной температуре
Вещество-метан CH4;Температура,ºС-500
___________________________________________________

Определить температуру вспышки по формуле Элея
Вещество- ацетон C3H6О;t кипения- 56,5
Решение:Расчет температуры вспышки по формуле Элея:
tвс = tкип -18 ,
где tвс - температура вспышки;
tкип - температура кипения;
К- коэффициент, определяемый по формуле
К = 4мс + мн + 4мs + мN + 2м0 + 2мCB + 3мF + 5мBr,................................

Какой практический объем воздуха необходим для полного сгорания вещества определенной массы при заданной температуре и давлении, если горение протекало с избытком воздуха. Исходные данные приведены в таблице. Вещество-ацетилен C2H2; Масса - 19; Температура,ºС- 15; Давление кПа - 87; Коэффициент избытка воздуха,α - 1,2. Решение: 1.Молекулярная масса ацетилена М = 26 кг/кмоль.
2.При нормальных условиях молярный объем (Vм) любого газообразного вещества составляет 22, 4 л/моль или 22,4 м3/кмоль.
................................................

Задание7Определить объем и процентный состав продуктов горения, образовавшихся при сгорании вещества заданной массы при данных значениях давления и температуры, если горение протекало с избытком воздуха. Исходные данные приведены в таблице№ вариантаВещество Масса, кгТемпера-тура,ºСДавлениекПаКоэффициент избытка воздуха, α2ацетилен C2H21915871,2Решение:1.Молекулярная масса ацетилена М = 26 кг/кмоль.2.При нормальных условиях молярный объем (Vм) любого газообразного вещества составляет 22, 4 л/моль или 22,4 м3/кмоль.Если условия отличаются от нормальных, то необходимо определить, какой объем будет занимать 1 кмоль любого газообразного вещества при данных условиях. Расчет VМ ведут по формуле объединенного газового закона:, гдеР и Т – данные в задаче температура и давление.Рассчитаем, какойобъем занимает 1 кмоль воздуха (как и любого другого газообразного вещества) при данных температуре и давлении. м3/кмоль3. Записываем уравнение реакции горения ацетилена: 19 кг х1 м3 х2 м3 х3 м3 х4 м3С2Н2 + 2,5(О2 + 3,76N2) = 2СО2 + Н2О + 2,53,76N2 М = 26 кг 2,54,76 Vм = 2Vм = Vм = 2,53,76Vм = =2,54,7627,52 м3 =227,52 м3 =27,52 м3 =2,53,7627,52 м34.Теоретический объем продуктов горения (VПГ) определяем по уравнению реакции.VПГ = 249,4 м35.Горение протекает с коэффициентом избытка воздуха, следовательно, в состав продуктов горения войдет избыточный воздух Vв. Для расчета избытка воздуха по уравнению реакции найдем теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания ацетилена: Vвтеор = 239,3 м3 Избыток воздуха:Vв = Vвтеор( 1) = 239,3(1,2 – 1) = 47,84 м3С учетом избытка воздуха практический объем продуктов горения составит:VПГ* = VПГ + Vв = 249,4 + 47,84 = 297,24 м36. Объем отдельных компонентов продуктов горения и их процентный состав. По уравнению реакции определяем объем СО2, Н2О и N2.V(СО2) = = 40,23 м3V(Н2О) = = 20,13 м3V(N2) = = 189,04 м3Vв = 47,84 м3 об (СО2) = = = 13,54 %об (Н2О) = = = 6,77 %об (N2) = = = 63,59 %об (Vв) = = = 16,10 %Задание11Вычислить максимальное и избыточное давление взрыва смеси вещества с воздухом, если температура взрыва, начальные значения давления, температуры среды приведены в таблице. № вариантаВеществоначальная темпера-тура,Кначальноедавление,кПатемпература взрыва, К2Этилацетат С4Н8О5270962230Решение:1. Уравнение реакции горения этилацетата в воздухе:С4Н8О5 + 3,5(О2 + 3,76 N2 ) = 4СО2 + 4Н2О + 3,5 3,76 N22. Рассчитаем число молей (киломолей) газообразных веществ до и после взрыва:m = 4 + 4 + 3,53,76 = 21,16 моль – продукты горения;n = 1 + 3,54,76 = 17,66 моль – исходные газообразные вещества.3.