Calor específico de combustão do querosene

As principais características termofísicas do querosene

O querosene é o destilado médio do processo de refino do petróleo, definido como a proporção de petróleo bruto que ferve entre 145 e 300°C. O querosene pode ser obtido a partir da destilação do petróleo bruto (querosene de destilação direta) ou do craqueamento de correntes de petróleo mais pesadas (querosene craqueado).

O querosene bruto possui propriedades que o tornam adequado para mistura com vários aditivos de desempenho que determinam seu uso em uma variedade de aplicações comerciais, incluindo combustíveis para transporte. O querosene é uma mistura complexa de compostos de cadeia ramificada e linear que geralmente pode ser dividido em três classes: parafinas (55,2% em peso), naftenos (40,9%) e aromáticos (3,9%).

Para ser eficaz, todas as marcas de querosene devem ter o maior calor específico de combustão e capacidade de calor específico possível, e também ser caracterizadas por uma faixa bastante ampla de temperaturas de ignição. Para vários grupos de querosenes, esses indicadores são:

• Calor específico de combustão, kJ/kg — 43000±1000.
• temperatura de auto-ignição, ⁰C, não inferior - 215.
• Capacidade calorífica específica do querosene à temperatura ambiente, J/kg K - 2000 ... 2020.

É impossível determinar com precisão a maioria dos parâmetros termofísicos do querosene, pois o próprio produto não possui composição química constante e é determinado pelas características do óleo original. Além disso, a densidade e a viscosidade do querosene dependem das temperaturas externas. Sabe-se apenas que à medida que a temperatura se aproxima da zona de combustão estável do produto petrolífero, a capacidade calorífica específica do querosene aumenta significativamente: a 200⁰Com ele já são 2900 J/kg K, e a 270⁰C - 3260 J/kg K. Consequentemente, a viscosidade cinemática diminui. A combinação desses parâmetros determina a boa e estável ignição do querosene.

A sequência de determinação do calor específico de combustão

O poder calorífico específico do querosene estabelece as condições para sua ignição em diversos dispositivos - de motores a máquinas de corte de querosene. No primeiro caso, a combinação ótima de parâmetros termofísicos deve ser determinada com mais cuidado. Vários horários são geralmente definidos para cada uma das combinações de combustível. Esses gráficos podem ser usados ​​para avaliar:

1. A proporção ideal da mistura de produtos de combustão.
2. A temperatura adiabática da chama da reação de combustão.
3. Peso molecular médio dos produtos de combustão.
4. Relação de calor específico dos produtos de combustão.

Esses dados são necessários para determinar a velocidade dos gases de escape emitidos pelo motor, que por sua vez determina o empuxo do motor.

A relação ótima de mistura de combustível fornece o impulso de energia específico mais alto e é uma função da pressão na qual o motor operará. Um motor com alta pressão na câmara de combustão e baixa pressão de exaustão terá a maior proporção de mistura ideal. Por sua vez, a pressão na câmara de combustão e a intensidade energética do querosene combustível dependem da proporção ideal de mistura.

Na maioria dos projetos de motores que usam querosene como combustível, muita atenção é dada às condições de compressão adiabática, quando a pressão e o volume ocupados pela mistura combustível estão em constante relação - isso afeta a durabilidade dos elementos do motor. Nesse caso, como se sabe, não há troca de calor externa, o que determina a eficiência máxima.

A capacidade calorífica específica do querosene é a quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um grama de uma substância em um grau Celsius. O coeficiente de calor específico é a razão entre o calor específico a pressão constante e o calor específico a volume constante. A proporção ideal é definida em uma pressão de combustível predeterminada na câmara de combustão.

Os indicadores exatos de calor durante a combustão do querosene geralmente não são estabelecidos, uma vez que este produto petrolífero é uma mistura de quatro hidrocarbonetos: dodecano (C₁₂H₂₆), tridecano (C₁₃H₂₈), tetradecano (C₁₄H₃₀) e pentadecano (C₁₅H₃₂). Mesmo dentro do mesmo lote de óleo original, a proporção percentual dos componentes listados não é constante. Portanto, as características termofísicas do querosene são sempre calculadas com simplificações e suposições conhecidas.