Из баланс;] кпсюрода jn. 3 п уравнение (4-1G}] имеем:

, 32 0,+ --0,4.9

-0,044 =

1,04 18

32 16

0,24 (-0,02 ---fj--0,05

= 1,188

тогда

mg = -0,137.

Отрицате.-Еьный знак указывает, что предиоложение об избытке кислорода неправильно. ГГозто.чу нрел[7оложи.\( теперь, что нет избыточного кислорода п соответственно в ог,ходяи;нх газах содержитса СО. Из баланса кислорода по.1учим:

32 10 16

Ж со, + Т8 - со -г ТГ- -

0,20 + .0,02 i----0,03

-4? со,+-28 со=0,01185,

а то время как из ба.-[анса углерода 12 12 12

-4Г со, + Ж- со Ж- . 0,188-0,048

1,048 - 1,188 + 1,188.1,048

так чго

4Т со.+ 2 со-0.01022,

откуда

,(,0, = 0,076: Шс0 = 0.238.

Таким образом, отходялтие газы имеют следую циГ1 весовой состав: 4,4% Н,0, 7,6% СО 23,8% СО и 64,2у. Nj.

Распределение температуры. ТемиерагурЗ [1 любой точке может быть рассчитана по составу газа при условии, что коэффициент темиературопроводности равен коэффициенту диффузии, который предпо.тагается одинаковым для всех газов, принимающих участие в реакции

Действительно, в это.м случае состав и энтальпия смеси в любой точке определяются подмешиванием некоторой массы топлива к единице массы исходной смеси. Таким образом, эитальния / газовой смеси

/ = гГ - (-1-2.5)

где hj-энтальпия образования газового компонента / из его элементов при нормальной температуре; nij - относительная массовая концентрация компоценга /; с - локальное значение удельной теплоемкости при

постоянном давлении (принимается c=constj; Т - локальное значение телшсратуры. Энтальпии образования элементарных веществ, т, е. Лр, Aj, h, равны нулю по определению.

Предположим, чго энтальпия и локальный пapa.reгp переноса в некоторой точке равны и В, а в точке, где параметр переноса равен 5, доллна быть энтальпия Согласно п. е мы можем преобразовать единицу массы газа в первой точке в смесь, состав которой соответствует второй точке, добавкой массы топлива, равной (В,-BJ/(1-~BJ. При таком смешении энтальпия, как это следует из ее опре-.деления по уравнению (4-25), сохраняется, так что из п. ж получим;

где - энтальпия топлива. Если от поверхности топлива некоторое количество тепла отводится не только теплопроводностью в поток газа, то следует заменитьна/-Q, где Q - потеря тепла на единицу массы сгоревшего тон-.Т1ша. Тогда из уравнения (4-26) имеем;

rTir=i+(TW(?TBj</-Q-

Уравнение (4-27) позволяет рассчитать температуру Т,.

Условия, соответствующие поверхности топлива, получим, подставляя значение Bj=0. Полагая В=В, где В- параметр переноса в газовом потоке, найдем,-

= (4-28,

(см. п. к ).

Последнее уравнение дает возможность рассчитать илте-ратуру поверхности, а также состав газа на поверхности, если известны условия в потоке газа. Коннентрации отдельных ко.мпонеитов па поверхности находятся приведенным выше методом.

Если углерод горит в воздухе, образуя окись углерода, и концентрация кислорода на иоверхиости очень мала, то уравнение (4-28) может быть упрощено и приведена к виду

( -J=-lf(/co-Q) W (4-29)

где - стандартное значение энтальпии реакции горения;

с - среднее значение удельной теплоемкости газовой! смеси.

Для атмосферного воздуха (тд = 0,232, Г = 300К)Ч пренебрегая потерями тепла, получим Т,= \ 720К; этой температуре скорость химических реакций высока *, предположение, что тО, близко к действительности.

В связи с расчетом температуры по уравнению (4-27) необходимо сделать два замечания. Во-первых, рассчитанная такн.м образом температура соответствует адиабатической температуре горения, которая достигается при его-рапни заранее приготовленной стехиометрической смеси топлива и газа. Так, например, температура поверхности равна температуре сгорания смеси углерода с газом при полном исиользовании кислорода. Это является следствием предпосылки о равенстве коэффициента температуропро- водности смеси и коэффициентов диффузии. Полученные, экспериментально значения те.миературы подтверждают эту предпосылку.

Второе замечание состоит в том. что обычно для рас-* чета температуры в любой точке газа приходится привле* кать дополнительные соображения, так как рассмотрение только массобмена недостаточно для определения состава газа. Как это видно из рис. 4-8, возможны существенные различия в составах и, следовате-льно., в температурах. Если бы вопрос о наличии иля отсутствии реакции в газовой фазе был решен оконча- те.н.но. то онеинть температуру в любой точке .можно бЫ-