220

o

= 0,0543

kmol 0₂

kmol spal. s.

Kontrola poprawności obliczeń

X

1,2852

1

79 o -Q,5f 21 n

1

79 5,43 - 0,5 21    83,57

Przykład 7.2.4

W silniku gazowym o sprawności użytecznej 23% spalane jest paliwo składające się z metanu, wodoru i azotu. Udział objętościowy azotu wynosi 30%. Jakie są udziały objętościowe pozostałych składników w paliwie, jeśli przy jego wydatku masowym 3,4 g/s i spalaniu zupełnym moc użyteczna silnika wynosi 20 kW? Wartości opałowe metanu i wodom odniesione do warunków normalnych wynoszą odpowiednio: 35,8 MJ/m_n i 10,33 MJ/nV_/r Jaki musiałby być wydatek tego paliwa konieczny do utrzymania podanej mocy i przy tej samej sprawności silnika, jeśli w wyniku niezupełnego spalania udziały objętościowe dwutlenku węgla i tlenu w spalinach suchych wynoszą odpowiednio 4% i 12%? Wiadomo, że po spaleniu zupełnym 1 m_rt metanu wydziela się o 12,6 MJ ciepła więcej, niż przy spaleniu tej ilości metanu na tlenek węgla. Z jakim współczynnikiem nadmiaru powietrza przebiega ten proces?

Rozwiązanie

Moc ciepła dostarczonego do silnika jest równa

N on

Q_d = — = — = 86,956 kW 0.23

Gęstość paliwa w normalnych warunkach fizycznych

m

gdzie r_a + r_m + r_w = 1, a po podstawieniu danych

Ostatecznie gęstość gazu oblicza się z równania

9,8 + 14 r

’    m

220