燃焼温度計算機

燃焼温度計算機は、 断熱炎温度 燃焼プロセス中に達成される。この計算は最適化に非常に重要である。 燃焼効率、汚染物質の生成を最小限に抑え、燃料利用率を向上させます。エンジニアや科学者が燃料の特性、反応物の状態、特定の燃焼生成物に基づいて最高温度を決定するのに役立ちます。

燃焼温度計算式

断熱燃焼温度の式は次のとおりです。

T_燃焼 = T_初期 + (ΔH_燃焼 / Σ(n_i * c_p,i))

どこ：

• T_combustion は断熱燃焼温度 (ケルビン、K) です。
• T_initial は反応物の初期温度です (ケルビン、K)。
• ΔH_燃焼は 燃焼熱 （ジュールまたはキロジュール/ モル 燃料の）。
• n_i は各生成物種のモル数です。
• c_p,i は、各生成物種の比熱容量です（単位はジュール/モル/ケルビン、J/(mol·K)）。

従属変数の式

1. 燃焼熱
   ΔH_燃焼 = Σ(ΔHf_反応物) – Σ(ΔHf_生成物)
   どこ：
   • ΔHf_reactantsは エンタルピー 反応物の形成。
   • ΔHf_products は生成物の生成エンタルピーです。
2. 製品の総熱容量
   Σ(n_i * c_p,i) = n_CO2 * c_p,CO2 + n_H2O * c_p,H2O + n_N2 * c_p,N2 + …
   どこ：
   • n_CO2、n_H2O、n_N2などは燃焼生成物のモル数です。
   • c_p,CO2、c_p,H2O、c_p,N2などは、生成物の比熱容量です。
3. 反応物の初期温度
   T_初期 = T_周囲温度 + ΔT_予熱
   どこ：
   • T_ambient は周囲温度です。
   • ΔT_preheat は、反応物の予熱による温度上昇です。

複合式

T_燃焼 = T_初期 + (Σ(ΔHf_反応物 – ΔHf_生成物) / Σ(n_i * c_p,i))

便利な換算表

燃焼温度計算機の例

メタン燃焼システムは、1 モルの O₂ の存在下で 2 モルの CH₄ を燃焼します。反応物の初期温度 (T_initial) は 298 K で、予熱により 150 K が追加されます。生成物には CO₂ と H₂O が含まれ、それぞれの比熱容量は 37 J/(mol·K) と 33 J/(mol·K) です。メタンの燃焼熱は 890 kJ/mol です。

1. 生成物の全熱容量を計算します: Σ(n_i * c_p,i) = (1 * 37 J/(mol·K)) + (2 * 33 J/(mol·K)) = 103 J/(mol·K)
2. ΔH_combustion を計算します: ΔH_combustion = 890,000 J/mol
3. 断熱燃焼温度を計算します: T_combustion = T_initial + (ΔH_combustion / Σ(n_i * c_p,i)) T_combustion = 298 K + 150 K + (890,000 J / 103 J/K) T_combustion = 298 K + 150 K + 8,640 K = 9,088 K。

計算された断熱燃焼温度は約 9,088 K です。

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