Panas spesifik pembakaran minyak tanah

Karakteristik termofisika utama minyak tanah

Minyak tanah adalah distilat tengah dari proses penyulingan minyak bumi, yang didefinisikan sebagai proporsi minyak mentah yang mendidih antara 145 dan 300 °C. Minyak tanah dapat diperoleh dari penyulingan minyak mentah (straight-run kerosene) atau dari perengkahan aliran minyak yang lebih berat (cracked minyak tanah).

Minyak tanah mentah memiliki sifat yang membuatnya cocok untuk dicampur dengan berbagai aditif kinerja yang menentukan penggunaannya dalam berbagai aplikasi komersial, termasuk bahan bakar transportasi. Minyak tanah adalah campuran kompleks senyawa rantai bercabang dan lurus yang secara umum dapat dibagi menjadi tiga kelas: parafin (55,2% berat), naftena (40,9%) dan aromatik (3,9%).

Agar efektif, semua merek minyak tanah harus memiliki panas spesifik pembakaran dan kapasitas panas spesifik setinggi mungkin, dan juga dicirikan oleh rentang temperatur penyalaan yang cukup lebar. Untuk berbagai golongan minyak tanah, indikator tersebut adalah:

• Panas spesifik pembakaran, kJ/kg — 43000±1000.
• Suhu pengapian otomatis, ⁰C, tidak lebih rendah dari 215.
• Kapasitas panas spesifik minyak tanah pada suhu kamar, J / kg K - 2000 ... 2020.

Tidak mungkin untuk secara akurat menentukan sebagian besar parameter termofisika minyak tanah, karena produk itu sendiri tidak memiliki komposisi kimia yang konstan dan ditentukan oleh karakteristik minyak asli. Selain itu, densitas dan viskositas minyak tanah tergantung pada suhu eksternal. Hanya diketahui bahwa ketika suhu mendekati zona pembakaran stabil produk minyak, kapasitas panas spesifik minyak tanah meningkat secara signifikan: pada 200⁰Dengan itu sudah 2900 J / kg K, dan pada 270⁰C - 3260 J/kg K. Dengan demikian, viskositas kinematik menurun. Kombinasi parameter ini menentukan pengapian minyak tanah yang baik dan stabil.

Urutan penentuan panas spesifik pembakaran

Nilai kalor spesifik minyak tanah menentukan kondisi penyalaannya di berbagai perangkat - mulai dari mesin hingga mesin pemotong minyak tanah. Dalam kasus pertama, kombinasi optimal parameter termofisika harus ditentukan lebih hati-hati. Beberapa jadwal biasanya ditetapkan untuk setiap kombinasi bahan bakar. Bagan ini dapat digunakan untuk mengevaluasi:

1. Rasio optimal campuran produk pembakaran.
2. Suhu adiabatik nyala reaksi pembakaran.
3. Berat molekul rata-rata produk pembakaran.
4. Rasio panas spesifik produk pembakaran.

Data ini diperlukan untuk menentukan kecepatan gas buang yang dikeluarkan dari mesin, yang pada gilirannya menentukan daya dorong mesin.

Rasio campuran bahan bakar yang optimal memberikan impuls energi spesifik tertinggi dan merupakan fungsi dari tekanan di mana mesin akan beroperasi. Mesin dengan tekanan ruang bakar tinggi dan tekanan buang rendah akan memiliki rasio campuran optimum tertinggi. Pada gilirannya, tekanan dalam ruang bakar dan intensitas energi bahan bakar minyak tanah bergantung pada rasio campuran yang optimal.

Di sebagian besar desain mesin yang menggunakan minyak tanah sebagai bahan bakar, banyak perhatian diberikan pada kondisi kompresi adiabatik, ketika tekanan dan volume yang ditempati oleh campuran yang mudah terbakar berada dalam hubungan konstan - ini mempengaruhi daya tahan elemen mesin. Dalam hal ini, seperti diketahui, tidak ada pertukaran panas eksternal, yang menentukan efisiensi maksimum.

Kapasitas kalor jenis minyak tanah adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu gram zat sebesar satu derajat Celcius. Koefisien kalor jenis adalah perbandingan antara panas jenis pada tekanan konstan dengan panas jenis pada volume konstan. Rasio optimal diatur pada tekanan bahan bakar yang telah ditentukan di ruang bakar.

Indikator pasti panas selama pembakaran minyak tanah biasanya tidak ditetapkan, karena produk minyak ini adalah campuran dari empat hidrokarbon: dodekana (C₁₂H₂₆), tridekana (C₁₃H₂₈), tetradekana (C₁₄H₃₀) dan pentadekana (C₁₅H₃₂). Bahkan dalam batch oli asli yang sama, rasio persentase komponen yang terdaftar tidak konstan. Oleh karena itu, karakteristik termofisika minyak tanah selalu dihitung dengan penyederhanaan dan asumsi yang diketahui.