Jaki jest związek między masą pary wodnej wytworzonej podczas spalania a energią traconą w wyniku produkcji tej wody?

Przeprowadzam szereg prostych eksperymentów wymiany ciepła z zastosowaniem pola magnetycznego wokół linii paliwowej w celu oceny efektów. Aby obliczyć niektóre straty ciepła w układzie, ustaliłem, ile moli wody powstanie w wyniku spalania mieszanki gazu butan-propan w powietrzu. Mam nadzieję znaleźć związek między tą masą wody a energią utraconą z układu przez wytworzenie tej wody.

Znam związek między HHV i LHV, ale wydaje się, że dotyczy to tylko pary wodnej, która została skroplona do cieczy, więc nie jestem pewien, czy jest to jakikolwiek użytek.

mechanical-engineering thermodynamics chemical-engineering heat-transfer combustion James Dawson
źródło

Twoje pytanie jest dla mnie trochę niejasne. Czy próbujesz obliczyć, ile całkowitego ciepła oddaje się w procesie spalania lub ile ciepła jest odprowadzane przez wodę. Jeśli proszą o pierwszym przypadku pan spojrzał na ciepło spalania dla butanu i propanu ?

Chris Mueller

Przepraszam, martwię się o drugi przypadek, ile ciepła traci się z powodu wody.

James Dawson

Oddziel od bieżącego pytania. Powinienem cię ostrzec, że nie powinieneś oczekiwać żadnych zmian po umieszczeniu magnesu na przewodzie paliwowym. Nie ma fizycznego mechanizmu (o którym wiem), za pomocą którego takie urządzenie miałoby nawet najmniejszy efekt. Przechodząc, nie będzie miał prawie nic wspólnego z paliwem (niewielkie zmiany spinów jądrowych) i żadna z tych zmian nie będzie trwała. Czy masz działającą teorię, dlaczego to coś zmieni?

Dan

Zgadzam się, większość przeprowadzonych testów wykazała, że nie zaobserwowano zauważalnych efektów. Jednak kilka testów natężenia przepływu wykazało wzrost przepływu po zastosowaniu magnesów neodymowych. Pomijając fakt, że jest to bardziej prawdopodobne z powodu niewielkich zmian masy gazu itp., Ale znalazłem następnie artykuł badawczy omawiający wpływ pól magnetycznych na laminarny przepływ płynu w rurach.

James Dawson,

Odpowiedzi:

$CO_2$ $H_2O$

Te dwa gazy zmienią pojemność cieplną, przewodność i gęstość płomienia oraz gazów spalinowych. Dlatego obliczenia dotyczące wymiany ciepła, które wykonujesz w odniesieniu do konwekcji i przewodnictwa, powinny się odpowiednio zmienić. Pamiętaj, że te właściwości różnią się w zależności od temperatury w interesującym Cię zakresie (z grubsza 300–2000 K), więc najlepiej nie wybierać tylko jednej wartości.

$\Delta H_C$ $c_p$ $H_{H_2O}/\Delta H_c$

Gazy te również promieniują termicznie i możesz rozważyć ich emisyjność, chociaż sam arkusz płomienia (w którym nadal trwa proces spalania) może być bardziej znaczącym promiennikiem.

Różnica HHV-LHV ma znaczenie, jeśli próbujesz wydobyć jak najwięcej ciepła ze spalin. Na przykład po tym, jak silnik turbinowy wydobędzie pracę z produktów spalania, będzie za zimno, aby wykonać pracę mechaniczną, ale może być wykorzystany do ogrzewania budynku. Po prostu musi być wystarczająco zimno, aby woda mogła się skroplić, aby uwolnić ciepło parowania (<100 ° C).

Powinieneś być w stanie znaleźć większość odpowiednich właściwości termicznych online (w książce internetowej NIST Chem we wpisach dotyczących „właściwości płynów”. Każdy standardowy tekst spalania (prawo, zakręty, szkło itp.) Zwykle zawiera tabelaryczne informacje (na podstawie przy swoim projekcie powinieneś już skonsultować się z przynajmniej jednym z nich).

Dan
źródło

Dziękuję bardzo za Twój wkład. Wziąłem wiele informacji z książki inżynierii spalania zalecanej przez mojego przełożonego.

James Dawson,

Wykorzystam masę wody wytworzonej podczas reakcji w porównaniu do ciepła spalania dla mojej mieszanki i mam nadzieję, że uzyskam użyteczną wartość dla straty energii. Jeszcze raz dziękuję.

James Dawson,

H_{2} O

$H_2O$

C O_{2}

$CO_2$

N_{2}

$N_2$

Próbuję tylko porównać teoretyczną ilość energii, która powinna zostać wytworzona, z ilością przekazaną przez ogrzewanie, uwzględniając, gdzie część energii jest tracona / przekazywana. Zrobienie tego dla wody wytworzonej w reakcji wydawało się dobrym punktem wyjścia.

James Dawson,

Należy wziąć pod uwagę utajone ciepło parowania wytwarzanej wody. Od tego fragmentu z tego źródła :

Ze względu na wysokie temperatury spalania woda ta przyjmuje postać pary, która magazynuje niewielką część energii uwalnianej podczas spalania jako utajone ciepło parowania; w prostych słowach, jako energia cieplna zmagazynowana w odparowanym „stanie” wody.

Całkowita ilość ciepła uwolnionego podczas spalania jednostki paliwa, HHV lub HCV, obejmuje ciepło utajone zmagazynowane w odparowanej wodzie.

Ciepło wody parowania jest 2260 kJ / kg.

Fred
źródło

Czy to oznacza, że użycie masy wody uzyskanej ze zrównoważenia równania spalania (0,279 kg na 1 mol mieszanki gazów) pomnożonej przez 2260 kJ / kg, da ilość energii zużytej do wyprodukowania wody ze spalania 1 mol mieszanki gazów ? Tak więc (0,279 x 2260) = 630,54 kJ

James Dawson