Wartość opałowa - oznaczana Q_w [J/kg], jest to ilość ciepła

odprowadzona z komory spalania po zupełnym i całkowitym

spaleniu jednostki paliwa, jeżeli spalenie odbyło się pod

stałym ciśnieniem, spaliny zaś zostały ochłodzone do temp.

początkowej substratów, przy czym para wodna zawarta w

spalinach nie uległa skropleniu.

Ciepło spalania - oznaczamy Q_C [KJ/kg] lub dla gazów

[KJ/Kmol] i [KJ/cm³], jest to ilość ciepła jaka się wydzieli

przy spalaniu jednostki masy lub objętości paliwa przy

jego całkowitym i zupełnym spaleniu, jeżeli wszystkie

produkty spalania wracające do temperatury

początkowej w takim stanie skupienia, w jakim znajdują

się w stanie równowagi trwałej (para wodna musi

ulec skropleniu).

Kontrakcja fizyczna - jeżeli para wodna zawarta w

spalinach skropli się to zajdzie dodatkowe zmniejszenie

objętości.

Kontrakcja chemiczna - różnica między objętością

substratów i objętości wilgotnych produktów spalania

(łącznie z suchą parą wodną).

Przemiana fazowa - trzy stany fazowe - przemiany

między nimi (H₂O) - wykroplenie się pary.

Spalanie zupełne- gdy w produktach spalania nie

ma składników mogących wchodzić w dalsze

reakcje egzotermiczne.

Spalenie całkowite - paliwo całkowicie spalone jest

wówczas gdy nie ma stałych części palnych w

produktach spalania.

Schemat stanowiska pomiarowego.

l- komora spalania ,2-płaszcz wodny, 3- naczynie

przelewowe dopływowe,4- naczynie przelewowe odpływowe,

2-zawór,6-kurek trójdrożny,7- naczynie do wody chłodzącej,

8 i 9- termometry laboratoryjne,10-rurka wypływu skroplin,

11-gazomierz,12-zawór do stabilizacji ciśnienia,13- palnik

Bunsena,14-nawilżacz powietrza,15-naczynie odbioru

skroplin,16-przewód dopływowy wody chłodzącej.

Zasada działania

Woda chłodząca dopływa do płaszcza wodnego(2)

kalorymetru Junkersa i z niego odpływa przez dwa naczynia

przelewowe(13i14),które zapewniają stałe natężenie przepływu

regulowane zaworem(5).Odpływającą wodę podczas ustalania

się parametrów cieplnych kieruje się za pomocą kurka

trójdrożnego(6)do zlewu, a podczas pomiaru -do naczynia(7) w

celu późniejszego oznaczenia jej masy.

Kalorymetr jest zaopatrzony w termometry laboratoryjne(8)

do pomiaru temperatury wody na wlocie i wylocie, a także

do kontroli temp. spalin odlotowych(9).Skropliny, powstające

ze skraplającej się wody zawartej w spalinach, są odprowadzane

rurka,(10)i podczas pomiaru zbierane w naczyniu(15) i ważone.

Paliwo przez gazomierz(11)i zawór(12) stabilizujący ciśnienie,

jest podawane do palnika Bunsena(13),umieszczonego w

komorze spalania kalorymetru. Palnik jest zaopatrzony

w dyszę odpowiednio dobraną dla badanego paliwa w

zależności od spodziewanej wartości ciepła spalania.

Gazomierz jest wyposażony w manometr cieczowy oraz

termometr do pomiaru nadciśnienia i temperatury badanego

paliwa gazowego.Powietrze jest nasycane do stanu nasycenia w

nawilżaczu(14),a paliwo gazowe poprzez kontakt z wodą w

gazomierzu. Nasycenie wodą substratów umożliwia ocenę ilości

wody powstałej w wyniku spalenia wodoru zawartego w paliwie.

Obliczenia-

Całkowite ciśnienie gazu przed gazomierzem

wyznaczamy ze wzoru p_g = p_b+p_g-p_s [Pa]

p_b- ciśnienie barometryczne podczas pomiaru [Pa]

p_g- nadciśnienie gazu w gazomierzu [Pa]

p_s- ciśnienie nasyconej pary wodnej w gazie [Pa]

Ilość spalanego gazu V_gnSI [m³_nSI] odniesioną do

fizycznych warunków normalnych obliczamy ze wzoru:

V_gnSI =
[m³_nSI]

V_g -objętość spalanego gazu [m³]

T_N - temperatura w warunkach normalnych 273,15[K]

p_N - ciśnienie w warunkach normalnych 101325[Pa]

Ciepło spalania Qc w [kJ/m³_nSI] w odniesieniu do

normalnych warunków fizycznych można wyznaczyć:

Q_c =
[kJ/m³_nSI]

m_w- masa wody chłodzącej zebrana w naczyniu [kg]

c_w - średnie ciepło właściwe wody w przedziale mierzonych

temperatur [kJ/kgK]

t- przyrost temp wody w kalorymetrze (na wlocie i wylocie) [K]

V_g - objętość spalanego paliwa gazowego zmierzona

gazomierzem [m³]

p_g - całkowite ciśnienie gazu przed gazomierzem [Pa]

T_g - średnia temp, gazu w gazomierzu [K]

Wartość opałową Q_w [kJ/m³_nSI] badanego gazu w odniesieniu

do normalnych warunków fizycznych oblicza się ze wzoru:

Q_w = Qc - r*m” [kJ/m³_nSI] Q_w - ciepło spalania [kJ/m³_nSI] badanego gazu w odniesieniu

do normalnych warunków fizycznych

r - entalpia skraplania dla temp. spalin odlotowych t_s [kJ/kg]

m” =
[kg/m³_nSI]

gdzie: m_k - masa skroplin [kg]

---