Calor específico de combustión del queroseno

Las principales características termofísicas del queroseno.

El queroseno es el destilado medio del proceso de refinación del petróleo, definido como la proporción de crudo que hierve entre 145 y 300°C. El queroseno se puede obtener de la destilación del petróleo crudo (queroseno de destilación directa) o del craqueo de corrientes de petróleo más pesado (queroseno craqueado).

El queroseno crudo tiene propiedades que lo hacen apto para mezclarse con varios aditivos de desempeño que determinan su uso en una variedad de aplicaciones comerciales, incluidos los combustibles para el transporte. El queroseno es una mezcla compleja de compuestos de cadena lineal y ramificada que generalmente se puede dividir en tres clases: parafinas (55,2 % en peso), naftenos (40,9 %) y aromáticos (3,9 %).

Para que sean eficaces, todas las marcas de queroseno deben tener el calor específico de combustión y la capacidad calorífica específica más altos posibles, y también deben caracterizarse por una gama bastante amplia de temperaturas de ignición. Para varios grupos de querosenos, estos indicadores son:

• Calor específico de combustión, kJ/kg — 43000±1000.
• Temperatura de ignición espontánea, ⁰C, no inferior - 215.
• Capacidad calorífica específica del queroseno a temperatura ambiente, J / kg K - 2000 ... 2020.

Es imposible determinar con precisión la mayoría de los parámetros termofísicos del queroseno, ya que el producto en sí no tiene una composición química constante y está determinado por las características del aceite original. Además, la densidad y la viscosidad del queroseno dependen de las temperaturas externas. Solo se sabe que a medida que la temperatura se acerca a la zona de combustión estable del producto de petróleo, la capacidad calorífica específica del queroseno aumenta significativamente: a 200⁰Con ella ya son 2900 J/kg K, y a 270⁰C - 3260 J/kg K. En consecuencia, la viscosidad cinemática disminuye. La combinación de estos parámetros determina la buena y estable ignición del queroseno.

La secuencia de determinación del calor específico de combustión.

El valor calorífico específico del queroseno establece las condiciones para su ignición en varios dispositivos, desde motores hasta máquinas de corte de queroseno. En el primer caso, la combinación óptima de parámetros termofísicos debe determinarse con más cuidado. Por lo general, se establecen varios programas para cada una de las combinaciones de combustible. Estos gráficos se pueden utilizar para evaluar:

1. La relación óptima de la mezcla de productos de combustión.
2. La temperatura adiabática de la llama de reacción de combustión.
3. Peso molecular medio de los productos de combustión.
4. Relación de calor específico de los productos de combustión.

Estos datos son necesarios para determinar la velocidad de los gases de escape emitidos por el motor, que a su vez determina el empuje del motor.

La relación óptima de mezcla de combustible proporciona el impulso de energía específico más alto y es una función de la presión a la que funcionará el motor. Un motor con alta presión en la cámara de combustión y baja presión de escape tendrá la relación de mezcla óptima más alta. A su vez, la presión en la cámara de combustión y la intensidad energética del combustible de queroseno dependen de la relación de mezcla óptima.

En la mayoría de los diseños de motores que utilizan queroseno como combustible, se presta mucha atención a las condiciones de compresión adiabática, cuando la presión y el volumen ocupado por la mezcla combustible están en constante relación, lo que afecta la durabilidad de los elementos del motor. En este caso, como es sabido, no hay intercambio de calor externo, lo que determina la máxima eficiencia.

La capacidad calorífica específica del queroseno es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de una sustancia en un grado Celsius. El coeficiente de calor específico es la relación entre el calor específico a presión constante y el calor específico a volumen constante. La relación óptima se establece en una presión de combustible predeterminada en la cámara de combustión.

Los indicadores exactos de calor durante la combustión del queroseno no suelen estar establecidos, ya que este producto del petróleo es una mezcla de cuatro hidrocarburos: dodecano (C₁₂H₂₆), tridecano (C₁₃H₂₈), tetradecano (C₁₄H₃₀) y pentadecano (C₁₅H₃₂). Incluso dentro del mismo lote de aceite original, la relación porcentual de los componentes enumerados no es constante. Por lo tanto, las características termofísicas del queroseno siempre se calculan con simplificaciones y suposiciones conocidas.