Was definiert die adiabatische Flammentemperatur?

Was definiert die adiabatische Flammentemperatur ?

In einem Fall, den ich lösen muss, muss ich die Verbrennung von Erdgas (Groninger Erdgas, um genau zu sein) beschreiben. Ich habe jedoch einige Probleme, die adiabatische Flammentemperatur zu verstehen, da ich im Internet einige Temperaturen finde, aber mir scheint, dass dies von den Anfangsbedingungen wie der Starttemperatur und dem Brennstoff-Oxidationsmittel-Gemisch abhängt.

Die Verbrennung soll in einem Keramikschaum stattfinden, wobei ich davon ausgehe, dass dies isobar bei atmosphärischem Druck geschieht und das eingebrachte Gasgemisch vor der Verbrennung Raumtemperatur hat. Ich muss eine stationäre Situation beschreiben, in der das Rauchgas nach einer bestimmten Formel eine bestimmte Wärmemenge an Schaum verliert (der die gleiche Energiemenge durch Wärmestrahlung abgibt).

Wäre die adiabatische Flammentemperatur gleich der Temperatur des Abgases vor dem Wärmeverlust an den Keramikschaum?

Δ T = Q C P ,
mit Δ T die Temperaturerhöhung des Abgases (relativ zur Temperatur des eingebrachten Brennstoff-Oxidator-Gemisches) und Q der Nettoheizwert des Gases (unter Berücksichtigung, dass sich die Molmenge während der Verbrennung ändert). Oder ist die adiabate Flammentemperatur etwas ganz anderes?

Die adiabatische Flammentemperatur T F ist implizit gegeben durch H F N = H ich N + ∫ T ich T F C P N D T Wo H N ist die Enthalpie der Spezies N Und ich / F Anfang/Ende bezeichnen. Wenn das System jedoch Wärme an die Umgebung verliert, halte ich die Berechnung der adiabatischen Flammentemperatur für fragwürdig. Die Ableitung des Integralausdrucks, afaik, beruht auf ∑ N H F N = ∑ N H ich N . Die Formel, die Sie aufgeschrieben haben, könnte die Differenz zwischen der Endtemperatur des Gases (einschließlich Wärmeverlust) und dem Temperaturwert sein, den Sie bei einer adiabatischen Verbrennung + erhalten würden C P konst.
Danke für deine Antwort. Aber bis jetzt konnte ich nicht alle anfänglichen Enthalpiewerte jeder Komponente (bei 298 K) finden. Aus diesem Grund bin ich davon ausgegangen, dass das Enthalpieniveau bei 298 K für das Kraftstoff-Oxidationsmittel-Gemisch gleich dem Enthalpieniveau bei 298 K für die Abgase wäre, jedoch wird dieses wahrscheinlich niedriger sein. Die Enthalpiewerte, die ich für die Kohlenwasserstoffbrennstoffe gefunden habe, sind die Formationsenthalpiewerte. Und für den cp habe ich eine Tabelle, in der er für bestimmte Temperaturstufen mit Sicherheit angegeben ist (der durchschnittliche cp).
Übrigens erklärt Ihre Erklärung nicht, warum die angegebenen adiabatischen Flammentemperaturen in der Literatur als Konstanten für die stöchiometrische Verbrennung mit Luft (79% N2 und 21% O2) angegeben sind. Mir scheint es immer noch die Anfangstemperatur zu sein würde dies beeinflussen.

Antworten (1)

Ihr Verständnis der adiabatischen Flammentemperatur ist konzeptionell korrekt, obwohl die mathematische Darstellung der adiabatischen Flammentemperatur, die Sie gegeben haben, nur eine Annäherung ist, die wiederum für die meisten praktischen Zwecke ausreichend genau ist. Sie können es genauer machen, indem Sie die spezifischen Wärmen der Rauchgase ausdrücken (unter der Annahme, dass die Mischung als N 2 , C Ö 2 , Ö 2 ) als Funktion der Temperatur. Natürlich müssen Sie es ein paar Mal iterieren, um den endgültigen Wert zu erhalten. Sie müssen auch eine Mischungsregel verwenden, um die effektive Wärmekapazität des Gasgemisches zu berechnen. Tatsächlich variiert die Konzentration der Komponenten mit der Zeit während des Prozesses der Wärmeerzeugung, aber Sie können die endgültige Konzentration für Berechnungszwecke nehmen.

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