چقدر آب در اگزوز جت تولید می شود؟

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1016

سپاس: 677

جنسیت:

تماس:

چقدر آب در اگزوز جت تولید می شود؟

پست توسط rohamjpl »

سوخت توربین جت تجاری ، معروف به Jet A یا Jet A-1 ، یک محصول مبتنی بر نفت سفید است که از بسیاری از هیدروکربن های مختلف تشکیل شده است. این یک مایع فوق العاده شفاف است که شبیه آب است. در موتور توربین جت ، سوخت به طور مداوم با تزریق در هوای با دمای بالا که سریع جریان می یابد ، سوزانده می شود.
اگر یک جت دارای راندمان احتراق معمولی باشد ، چه مقدار معادل آب مایع در هر گالن سوخت جت یا نفت سفید ایجاد می شود. یک پاسخ قابل قبول می تواند نسبت وزن یا حجم به سوخت نسوز اولیه باشد. به عنوان مثال ، یک پاسخ ممکن است 1 قسمت در 50 حجم باشد یا 1/4 پوند در هر پوند به آب تبدیل شود.
اگر جت دارای بازده احتراق معمولی باشد ، چه مقدار معادل آب مایع در هر گالن سوخت جت یا نفت سفید ایجاد می شود. یک پاسخ قابل قبول می تواند نسبت وزن یا حجم به سوخت نسوز اولیه باشد. به عنوان مثال ، یک پاسخ ممکن است 1 قسمت در 50 حجم باشد یا 1/4 پوند در هر پوند به آب تبدیل شود.از پاسخ در حجم "بخار آب" باید اجتناب شود زیرا حجم گاز به طور چشمگیری با ارتفاع (فشار) و دما تغییر می کند.
اگر بتوانید مقایسه ای برای بنزین نیز نشان دهید ، این حتی بهتر خواهد بود.
سوختهای معمولی عمدتا از کربن (C) و هیدروژن (H) تشکیل شده اند. مقدار آبی که از احتراق تولید می شود بستگی به نسبت کربن به هیدروژن دارد. مصرف سوخت کلی با نسبت اتم هیدروژن به کربن (نسبت H/C) r
، احتراق به نظر می رسد$CH_r + \left(1+\frac{r}{4}\right)O_2 \rightarrow CO_2+\frac{r}{2}H_2O$
برای سوختهای بنزینی ، نسبت H/C به نظر می رسد حدود 1.8 باشد. برای سوختهای نفت سفید ، حدود 1.9. بر اساس این داده ها ، سوختهای نفت سفید کمی بیشتر از سوختهای بنزینی ، در مقادیر مولار ، آب تولید می کنند.
ما می توانیم این وزن را با استفاده از وزن مولار کربن ، هیدروژن و اکسیژن که تقریباً به ترتیب 12 ، 1 و 16 گرم در مول هستند ، به وزن تبدیل کنیم. سپس می توانیم دریابیم که خواهیم داشت$m_\textrm{fuel} = 12+r \\
m_\textrm{water}=\frac{r}{2}\cdot(2+16)$
یا نسبت جرم آب به سوخت $\frac{m_\textrm{water}}{m_\textrm{fuel}} = \frac{9\cdot r}{r+12}$
برای بنزین ، این مقدار 1.17 کیلوگرم آب به ازای هر کیلوگرم سوخت خواهد بود. برای نفت سفید ، حدود 1.23 کیلوگرم آب به ازای هر کیلوگرم سوخت است.
نکته جانبی: نسبت های H/C بسیار متفاوتی برای بنزین ها یافتم که بین 1.3 تا 2.1 متغیر است. من نمی دانم آیا این بر اساس تغییرات واقعی (به عنوان مثال ، بنزن دارای H/C 1 است ، اما هگزان 2.33 ، با وجود طول زنجیره کربنی یکسان 6) یا آیا جستجوی سریع ادبیات من نتایج ساختگی داشته است. به نظر می رسد ارزش نفت سفید (و سوختهای دیزلی مربوط) در حدود 1.9 یا کمی بالاتر باشد.
نفت سفید شامل مولکولهایی است که حاوی 10..16 اتم C هستند. با فرض اینکه مولکولها عمدتاً آلکانهایی با فرمول$C_nH_{2n+2}$هستند
$ C_{10}H_{22}$
$10 * 12g + 22g = 142g$ گرم آلکن حاوی 22 گرم H است که به$22g + 11 * 16g = 198g $ گرم می سوزد
نسبت آب/نفت سفید =$198/142 = ca. 1.39$
$C_{16}H_{34}$
$16 * 12g + 34g = 226g $گرم آلکن حاوی 34 گرم H است که به $34g + 17 * 16g = 306g $ $H_2O$ می سوزد
$Water/Kerosene = 306/226 = ca. 1.35 $
یعنی به ازای هر 1 گرم نفت سفید چیزی بین 1.35 گرم تا 1.39 گرم آب دریافت می کنید.
مقایسه با بنزین: تفاوت اصلی بنزین در کوتاه بودن زنجیره های مولکول است (4 تا 12 اتم C). یعنی نسبت H/C بالاتر خواهد بود ، یعنی بنزین در هر سوخت نسبت به نفت سفید آب بیشتری تولید می کند.I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست