TMAMotorlre BrndselForbrndingLuftforbrug I dag skal vi lre noget
TMA-Motorlære Brændsel/Forbrænding/Luftforbrug
I dag skal vi lære noget om… • Brændselolie og dets egenskaber • Forbrændingsprocessen • Luftforbrug
Brændsel: Råolien udvindes og raffineres til forskellige brændselsolier • benzin • petroleum • gasoile • fuelolie
Brændsel: Egenskaber og specifikationer på brændselsolier • densitet • viscositet • flammepunkt • antændelsespunkt • selvtændingspunkt • brændværdi
Densitet: Densitet måles vha. af en flydevægt. Densitet angives normalt i kg/m 3 ved 15°C Formel til beregning af densitet ved 15°C ved given temperatur : Formel til beregning af densitet ved given temperatur°C ved 15°C α er lig med udvidelseskoefficienten for mineralolier 75 x 10 -5
Viscositet: Viskositet er et udtryk for hvor en væskes sejhed. • Tykflydende væsker har en stor viskositet • Tyndtflydende væsker har en lille viskositet Temperaturen har stor indflydelse på en olies viskositet Måder at måle viskositet: • Redwood • Saybolt • Engler • Dynamisk Viskositet • Kinematisk Viskositet
Flammepunkt: Flammepunkt defineres som den laveste temperatur hvorved en væske afgiver nok dampe til at der vha. gnist eller flamme sker en kortvarig antændelse. Brandfarlige væsker kategoriseres i fareklasser i forhold til deres flammepunkt • Klasse 1 : flammepunkt under 21°C • Klasse 2 : flammepunkt fra 21 - 55 °C • Klasse 3 : flammepunkt fra 55 – 100 °C Eksempel: Benzin: - 45 til - 38°C Dieselolie : 57 - 70°C Fuelolie: over 100 °C
Antændelsespunkt: Antændelsespunktet defineres som den laveste temperatur hvorved en væske afgiver nok dampe til at der vha. flamme sker en antændelse på mindst 5 sekunders varighed Selvtændingspunkt: Selvtænding defineres som den laveste temperatur hvorved en væskes dampe antændes uden hjælp af gnist eller flamme.
Brændværdi: Brændværdi defineres som den energimængde som frigives ved en fuldstændig forbrænding af 1 kilo brændsel. [k. J/kg] • Når temperaturen af brændslet før forbrænding er 20°C • Når temperaturen af forbrændingsproduktet efter forbrænding er 20°C
Brændværdi: Øvre brændværdi (hs): • Det før forbrændingen tilstedeværende vand såvel som det ved forbrændingsprocessen dannede vand efter forbrændingen forefindes i forbrændingsprodukterne i væskeform. Nedre brændværdi (hi): • Det før forbrændingen tilstedeværende vand såvel som det ved forbrændingsprocessen dannede vand efter forbrændingen forefindes i forbrændingsprodukterne i dampform.
Brændværdi: Øvre brændværdi kan beregnes på 2 måder 1. Man har målt eller fået opgivet den øvre brændværdi 2. Man har fået foretaget en brændstofs analyse 1. f = vægtprocent af fugtindhold i brændslet w = vægtprocent af fugt som dannes under forbrændning
Brændværdi: 2. Den nedre brændværdi beregnes ved H = vægt i % brint C = vægt % kulstof S = vægt % svovl O =vægt % ilt f = vægt % vand (fugtighed)
Brændværdi: Brændstofanalyse: En brændstofs analyse udført af et godkendt laboratorie kan hjælpe os med at få mere at vide om sammensætningen ag det brændstof vi står med. Blandt andet forholdet mellem: • Vægtprocent kulstof • Vægtprocent Brint • Vægtprocent Svovl • Vægtprocent Ilt
Brændværdi:
Forbrændnigsprocessen: Definition: En forbrændingsprocess er en kontrolleret forbrænding af luft og brændstof Energien der udløses, overføres via et stempel til krumtapakslen, hvorfra det igen overføres for at blive udnyttet til et givet formål
Forbrændnigsprocessen: Forbrændningsprocessens forløb: Indsprøjtning starter ved pkt. a og stopper ved punkt d. Antændelse af brændstof i pkt. b Fra pkt. b til pkt. c sker den ustyrede forbrænding. Fra pkt. c til pkt. d sker den styrede forbrænding. Fra pkt. d til pkt. e sker efterforbrædning.
Forbrændningsprocessen: Forbrændingsprocessen kan defineres på 2 måder • Den teoretiske forbrænding • Den virkelige process Faktorer til beregning af begge processer er • Det teoretiske iltforbrug Omin • Det teoretiske Luftforbrug Lmin • Luftoverskudskoefficienten λ (lambda)
Forbrændnigsprocessen: Forbrændingen kan kontrolleres/påvirkes af følgende faktorer: • mængden af brændsel som tilføres • mængden af luft som tilføres • timingen for hvornår brændslet tilføres • brændværdien i det tilførte brændsel
Iltforbrug: For at forbrænde 1 kg olie af en given brændværdi behøves der en ganske bestemt mængde ilt. • Atmosfærisk luft består af 21% ilt og 79% nitrogen. • Nitrogen er en inaktiv luftart der ikke deltager i forbrændingen Teoretisk iltforbrug Omin: Ved atmosfæretryk 1 bar, 20 °C • • c = kulstof indhold i masse% af olien h = brint indhold i masse% af olien o = oxygenindhold i masse% af olien s = svovlindhold i masse% af olien.
Luftforbrug: Teoretisk luftforbrug Lmin: Ved atmosfæretryk 1 bar, 20 °C • • c = kulstof indhold i masse% af olien h = brint indhold i masse% af olien o = oxygenindhold i masse% af olien s = svovlindhold i masse% af olien.
Luftforbrug: Luftoverskudskoefficient λ: Luftoverskudskoefficienten er et udtryk forholdet mellem den teoretisk nødvendige og den tilførte luftmængde. Beregnes udfra en røggas analyse som giver følgende data: • N 2 • O 2 • CO nitrogen/kvælstofindholdet i volumen % af røggasanalysen. oxygen/ilt indholdet i volumen% af røggasanalysen. carbonmonooxid indholdet i volumen% af røggasanalysen.
Luftforbrug: Det sande luftforbrug LVirk:
- Slides: 22