25022

Wartość opałowa palika W»

Jest to ilość ciepła wyzwolona w wyniku całkowitego i zupełnego spalenia 1 kg paliwa w powietrzu o temperaturze 293 K i ciśnieniu 101,3 kPa, po ochłodzeniu produktów spalania do temperatury początkowej bez uwzględnienia kondensacji pary wodnej zawartej w spalinach.

Nafty lotnicze powinny spełniać podobne wymagania jak benzyny. Posiadają one następujące własności fizyko - chemiczne:

Gęstość p>93- 0,77+0,85 kg/dm³ - paliwa o mniejszej gęstości charakteryzują się większą lotnością. Cecha ta jest korzystna ze względu na szybsze odparowanie kropelek paliwa w komorze spalania.

Wartość opałowa - W_u = 42400+45700 kJ/kg. Mały rozrzut między W_u różnych gatunków naft lotniczych wynika z ich podobnego składu chemicznego (udziały masowe węgla i wodom wynoszą odpowiednio: C = 0,84+0,86; H = 0,16+0,14; inne pierwiastki występują w śladowych ilościach).

Temperatura krystalizacji (początku krzepnięcia) - umożliwia ocenę zachowania się paliwa w niskich temperaturach. (Tkmp,.<00= 213+219 K).

Spalanie w komorach zamkniętych i przepływowych

W zależności od typu napędu lotniczego, spalanie paliwa może zachodzić w komorach zamkniętych - silniki tłokowe, lub w komorach otwartych - silniki przepływowe. Spalanie w komorach zamkniętych ma charakter cykliczny a w komorach otwartych - ciągły. Spalanie cykliczne wymaga precyzyjnego określenia momentu zapłonu sprężonej mieszanki paliwowo-powietrznej. Moment ten, wyrażany najczęściej kątowym położeniem wału korbowego, zależy od wielu czynników i ulega ciągłym zmianom w czasie pracy silnika. Konieczne jest wyposażanie silników w odpowiednie układy zapłonowe z możliwością regulacji momentu zapłonu.

W silnikach przepływowych proces spalania ma charakter ciągły. Organizuje się go w komorach spalania, do któiych w sposób ciągły doprowadzane jest powietrze i paliwo. Po wytworzeniu mieszanki paliwowo - powietrznej zachodzi, również w sposób ciągły, jej spalanie. W przeciwieństwie do komór zamkniętych, można przyjąć, że ciśnienie strumienia przepływającego przez komorę nie ulega zmianom (występuje niewielki spadek ciśnienia statycznego). Zapłon mieszanki konieczny jest tylko podczas uruchamiania silnika. Ważnym zagadnieniem staje się zabezpieczenie przed zerwaniem ciągłości spalania (ustatecznienie spalania) oraz chłodzenie ścianek komory spalania.

Spalanie jest reakcją chemiczną polegającą na intensywnym łączeniu się palnych składników paliwa z tlenem (atmosferycznym lub pochodzącym z rozkładu utleniacza), której towarzyszy wydzielanie dużych ilości ciepła (oraz światła).

W napędach lotniczych najczęściej stosowanym paliwem jest benzyna lub nafta lotnicza. W ich skład wchodzą przede wszystkim węgiel i wodór. Spalanie tych pierwiastków zachodzi wg następujących równań chemicznych:

c+Or->co₂

2H2+O2—»2H£>

Pierwiastki chemiczne łączą się ze sobą w stosunku ich mas atomowych (cząsteczkowych).

Zatem:

12 kg C + 32 kg O —» 44 kg CO2 4 kg H + 32 kg O -» 36 kg H₂0

Z powyższych równań wynikają tzw. równania stechiomctryczne - określające ilość tlenu potrzebną do spalenia 1 kg danego pierwiastka:

1 kg C + 8/3 kg O —> 11/3 kg C0₂ 1 kg H + 8 kg O —»9 kg H2O

2