دانلود مقاله بررسی انواع موتورهای احتراق داخلی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

خلاصه:

از میان موتورهای احتراق داخلی موتورهای وانکل که حدودا 50 سال پیش به این مجموعه اضافه شدند، دارای ویژگیهای قابل توجهی نسبت به سایر بودند. این موتورها که بعضا با نامهای Rotary(دورانی) خوانده می شوند، در سالهای اولیه تولد خود با مشکلاتی روبرو بودند که با پیشرفت علم این مشکلات را نیز از سر راه خود برداشتند. این موتورها به علت استقبال کم در سطح پایین تری تولید میشوند به خاطر همین هزینه های تولیدی آن بیشتر شده و کمتر مورد توجه شرکتهای سازنده قرار می گیرد. ولی امید است با توجه به کارایی های بسیار خوب این موتور در آینده ای نزدیک شاهد رشد استفاده از این موتور و برطرف کردن عیوب آن باشیم، هم اکنون تعدادی از کمپانی های بزرگ دنیا بر روی این موتور سرمایه گذاری کرده و آن را در محصولات خود مورد استفاده قرار می دهند. حال در این مقاله برآنیم مطالبی هر چند اندک اعم از طرز کار، قطعات، مزایا و معایب و مقایسه با موتورهای خطی این نوع موتورها را بیان کنیم.

بررسی و معرفی انواع موتورهای احتراق داخل:

موتور دیزل: موتور دیزل توسط رادولف دیزل طراحی و به اصطلاح اختراع شد. در موتورهای بنزینی بنزین قبل از ورود به سیلندر با هوا مخلوط شده و سپس تا اندازه ای که به خودسوزی نیفتد تحت فشار قرار میگیرید و با جرقه شمع مشتعل میشود اما در موتور های دیزل فقط هوا تحت فشار قرار گرفته و زمانی که دمای هوای متراکم شده به حد قابل قبولی برسد مخلوط سوخت به آن اضافه میشود و احتراق به صورت خود به خود انجام میشود. یکی از مشکلات موتور های دیزل سوخت مایع و نحوه تزریق آن بود ، چون در موتور های دیزل از گرمایی که توسط هوای متراکم شده برای اشتعال استفاده شده است ، پس سوخت باید در زمان مناسب و با غلظت مناسب تزریق شود ،که حدودا تا سال 1922 این مشکل پا برجا بود (موتور دیزل در سال 1893 اختراع شد). در سال 1923 رابرت بوش با ساخت انژکتورهایی برای موتور دیزل توانست مشکل موتور های دیزل را حل کرده و بازدهی این موتور ها رو بالا ببرد. موتور های دیزل به خاطر دارا بودن نسبت تراکم بالا و نداشتن مانعی در مقابل جریان هوای ورودی به موتور، دارای بازده حرارتی و حجمی بالاتری نسبت موتورهای اشتعال- جرقه ای هستند و در نتیجه مصرف سوخت پایین و آلایندگی کمتری دارند.

/

موتور های چهار زمانه: 1-کورس مکش: با حرکت پیستون از نقطه مرگ بالا به طرف پایین و به دلیل آب بندی بودن پیستون و سرسیلندر حجم بالای پیستون به صورت ناگهانی افزایش یافته که با باز شدن سوپاپ سوخت مخلوط سوخت وارد سیلندر شده و این فضای خالی را پر می کند. 2-کورس تراکم: پس از کورس مکش کورس تراکم اغاز شده و پیستون از نقطه مرگ پایین به طرف بالا حرکت میکند. که در این حالت مخلوط سوخت (که به صورت گاز هست) متراکم میشود. این مخلوط به گونه ای متراکم میشود که حجم آن به یک هشتم تا یک دوازدهم حجم اولیه میرسد. و فشار درون سیلندر در پایان زمان تراکم و هنگام زمان جرقه به 8 تا 16 اتمسفر میرسد. میزان تراکم مخلوط هوا و سوخت را نسبت تراکم می گویند. 3-کورس قدرت(انجام کار): در این مرحله مخلوط سوخت مشتعل شده( توسط شمع تعبیه شده در بالا سر سیلندر) باعث میشود که پیستون رو به پایین حرکت کند و مرحله کار به وجود بیاید. که در این مرحله هر دو سوپاپ (در ماشین های جدید و نیاز به قدرت زیاد عدد سوپاپ ها میتواند بیشتر باشد که هم به صورت زوج هست و هم به صورت فرد) بسته میباشند. اما قبل از رسیدن پیستون به نقطه مرگ پایین سوپاپ دود باز شده و با بالا آمدن مجدد پیستون گازهای حاصل از احتراق از محفظه سیلندر خارج میشوند. 4-کورس تخلیه: در این مرحله با خارج شدن گاز های حاصل از احتراق یک دوره یا سیکل موتور به طور کامل انجام میشود. لازم به ذکر است که سیکل معادل چرخش 720 درجه ای میل لنگ است که شامل دو دور رفت و دو دور برگشت پیستون هم میشود.(در مجموع 4 دور)که در هر دور میل لنگ 180 درجه میچرخد.

/

موتورهای دو زمانه: موتور های دو زمانه گونه ای از موتورها هستند که هر سیکل آنها در دو کورس پیستون تکمیل میشود. بنابراین موتور های دو زمانه نسبت به موتور های چهار زمانه در یک دقیقه دو برابر سیکل دارن و اگر هردو این موتور ها در یک شرایط کاری مساوی کار کنند موتور چهار زمانه 2 برابر قدرت بیشتر تولید میکند. در موتور های 4 زمانه ما فقط یک مرحله کار داریم که این کار تولید شده علاوه بر حرکت دادن خودرو باید قسمتی از نیروی بدست آمده را صرف به حرکت درآوردن دیگر قسمت های موتور، برای تکرار سه مرحله قبلی کند که کلا" بازدهی این موتورها را پایین می آورد و در 4 مرحله یک مرحله دارای گشتاور مثبت و بقیه مراحل دارای گشتاور منفی هستند. و دیگر عیب آنها نیاز به وجود استفاده از یک فلایویل بزرگ برای ذخیره نیروی کورس کار و باز پس دادن آن در سه مرحله دیگر است. اما در موتور های دو زمانه با حرکت کردن پیستون به طرف بالا گاز ورودی متراکم شده و با زدن جرقه به طرف پایین حرکت میکند. در این زمان کار انجام شده ، که با پایین آمدن آن همزمان هم گازهای حاصل از احتراق خارج شده و هم مخلوط سوخت که در زیر پیستون هست (به اصطلاح کارتل ) متراکم میشود.

از معایب این گونه موتور ها میشود به موارد زیر اشاره کرد. :1-در کورس اول مقداری از توان موتور صرف عمل پیش تراکم میشود که با استفاده از توربو شارژر این عیب را میتوان برطرف کرد. 2-خارج شدن مخلوط ورودی از دریچه خروجی سیلندر باعث هدر رفتن سوخت می شود. 3-گازهای حاصل از احتراق به طور کامل تخلیه نمی شوند. 4-به دلیل پشت سر هم بودن مراحل امکان خنک کردن قطعاتی از موتور که توسط هوا خنک می شوند وجود ندارد و باعث تشدید اصطکاک می شود. برخی از مزایای این موتورها عبارتند از: 1- به دلیل وجود فاصله زمانی کوتاه بین کورسهای قدرت گشتاور زیادی تولید شده و موتور کاردکرد آرام تری دارد. 2- در موتور های کوچک دو زمانه معمولا از سیستم سوپاپ استفاده نمی کنند که باعث کاهش هزینه های ساخت و همچنین کاهش اصطکاک بین قطعات متحرک می شود. 3- به علت سبک بودن وزن موتور و بالاتر بودن قدرت تولیدی موتور از توان وزنی بیشتری نسبت به موتور های 4 زمانه برخوردار هست. لازم به ذکر است که موتور دو زمانه در تصویر بالا مجهز به پمپ خارجی است ، که محل آن در تصویر سمت چپ موتور و درست روبروی منیوفیلد ورودی قرار دارد.

موتور های وانکل:(Winkel engine)

تاریخچه موتور :موتورهای (( پیستون روتوری))که به موتورهای وانکل(دورانی) معروف هستند برای اولین بار توسط مخترع آلمانی فلیکس وانکل( Felix Wankel ) در سال 1957 م. طراحی و ساخته شده ودر سال 1964 م. اولین نمونه این نوع موتور به تولید انبوه رسید ، که از آن زمان تا کنون این موتور دوزمانه ، تحت پژوهش و تکامل قرار گرفته است.

باتوجه به جدید بودن موتور وانکل پیشرفت نسبی مناسبی در آن بوجود آمده است. زیرا موتورهای پیستونی که از اختراع آن حدود130سال می گذرد در سالهای اخیر تکامل نسبی پیدا کرده اند. اولین موتور پیستونی احتراق داخلی درسال 1878 م . بوسیله دکتر نیکلاس اتو ، مطرح گردید ولی موتور وانکل مربوط به 50 سال اخیر است.

طرز کار موتور :

اساس کار موتور وانکل مانند سایر موتورهای احتراق داخلی است ، با این تفاوت که در موتورهای پیستونی متداول یک حجم یکسان و مشخص (حجم سیلندر) بصورت پی در پی تحت تأثیر چهار فرآیند مکش ، تراکم ، احتراق و تخلیه قرار می گیرد درصورتی که در موتورهای دورانی هر کدام از این چهار فرآیند در نواحی خاصی از محفظه سیلندر که تنها متعلق به همان فرآیند می باشد صورت می گیرد. این موتور ها از دو الی سه روتور که در محفظه های بیضوی میچرخند تشکیل شده اند و چون این محفظه ها در داخل موتورند به(( اشتعال دورانی )) معروف هستند.

موتورهای دورانی مانند موتورهای پیستونی از انرژی فشار ایجاد شده بواسطه احتراق مخلوط سوخت و هوا استفاده می کنند، در موتورهای پیستونی فشار ناشی از احتراق به پیستونها نیرو وارد و شاتون و میل لنگ این حرکت رفت و برگشتی پیستونها را به حرکت دورانی و قابل استفاده برای خودرو تبدیل می کنند ، در صورتیکه در موتورهای دورانی فشار ناشی از احتراق، نیرویی را بر سطح یک روتور مثلث شکل که کاملاً محفظه احتراق را نشت بندی کرده است، وارد می کند، این قطعه (روتور) همان قطعه ای است که جایگزین پیستون گردیده است.

روتور در مسیری بیضی شکل حرکت می کند، بطوری که همیشه سه راس، این روتور را در تماس با محفظه سیلندر نگه داشته و سه حجم جداگانه از گازها بین سه سطح روتور و محفظه سیلندر ایجاد می کند.که در آن انرژی شیمیایی به حرارتی و در نهایت به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود.

مراحل احتراق در موتور وانکل(دورانی) :

1)مرحله مکش :

 کورس مکش از لحظه ای شروع می شود که راس یکی از وجه های روتور ، از مقابل دریچه ورودی هوا عبور نموده ودریچه باز می شود. بزرگترین مقدار حجم مکش موتور در قسمت مکش صورت می گیرد، که به دلیل ازدیاد ناگهانی حجم، فشار داخل محفظه کاهش یافته و این اختلاف فشار (محیط با داخل محفظه) سبب وارد شدن مخلوط سوخت وهوا به داخل آن می شود. هنگامی که وجه بعدی روتور از جلوی پورت ورودی می گذرد محفظه بصورت کامل نشت بندی می شود تا فرآیند تراکم شروع شود. دریچه موتور وانکل، گاهی در محیط محفظه و گاهی بر روی درپوش های جانبی ساخته می شودو یا ممکن است یکی در روی درپوش و دیگری در روی محیط محفظه باشد.

2)مرحله تراکم :

با چرخش روتور حجم محصور شده سوخت به سمت شمع سوق داده شده،حجم مربوطه به کمترین مقدار خود نزدیک می شود و این درست هنگامی است که با جرقه شمع، احتراق شروع می گردد.  گاز تحت فشار بین رینگ های روی روتور که تعداد آنها بین نه تا پانزده عدد است، محصور بوده و از فرار آن جلو گیری می کند ( از نه عدد رینگ، سه عدد رینگ پیشانی و شش عدد رینگ جانبی است که در دوسطح روتور نصب می شود). نسبت تراکم موتورهای وانکل را با تغییر شکل هندسی محفظه ، روتور و میل لنگ و تجربه های گوناگون بدست می آورند. در موتورهای وانکل Audi-NSU مدل RO80 باحجم مفید

CM

3

87/994 ، در دور r.p.m 5500  قدرت موتور 130hp (اسب بخار) و نسبت تراکم آن 9:1 می باشد.در موتور Mazda مدل R100 حجم مفید موتور 

CM

3

983/4 است که در دور r.p.m7000 قدرتی معادل 100hp را با نسبت

تحقیق درباره؛ احتراق

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

احتراق

تعریف:

احتراق یک عمل ترکیب شیمیایی است که عناصر مختلف با اکسیژن انجام می دهند، گاه این احتراق محسوس و با شعله و دود همراه است و گاه بصورت نامحسوس، بهر حال در این فعل و انفعالات گرما تولید می شود که در حقیقت هدف اصلی ما از عمل احتراق ایجاد این حرارت است، این عمل در نیروگاه ها در کوره دیگ بخار انجام می شود و سعی می شود نحوه این احتراق بقسمی باش که حداکثر راندمان حرارتی بدست آید با توجه به تجاربی که در طول سالیان متمادی بدست آمده و بکاربردن روشهای متفاوت در فهم چگونگی احتراق بهترین نتایج موقعی بدست می آید که این آزمایشات و تجربیات با اطلاعات درستی از تئوری اصول احتراق توام باشد. امروزه بدست آوردن حداکثر مقدار حرارت از سوخت بیش از گذشته مورد لوزم می باشد. و در نتیجه دیگ های بخار مدرن طوری طرح می شوند که بخوبی حرارت را جذب کنند تا راندمان دستگاه ها بالاتر رود. از نظر فعل و انفعالات شیمیائی احتراق در کوره دیگ بخار یک موضوع پیچیده ای است که خارج از بحث این فصل می باشد، ولی در اینجا اطلاعاتی از اصول اولیه و تغییرات شیمیایی در نتیجه ترکیب اکسیژن یا عناصر قابل احتراق سوخت منجمله کربن، ئیدروژن، گوگرد که برای فهم احتراق سوخت ها لازم است ذرک می گردد.

تمام اجسام از موادی ساخته شده اند که بعنوان عناصر شیمیائی شناخته می شوند اگر این عناصر را به قسمتهای کوچکتری تقسیم نمائیم خاصیت خد را از دست نمی دهند و در صورت ادامه این عمل به یک ذره یا اتم آنها می رسیم، کربن آهن، اکسیژن، جیوه، گوگرد، طلا و مس نمونه هائی از عناصر شیمیائی هستند.

اگر چند تا از این عناصر شیمایئی مثل کربن، گوگرد و اکسیژن را با هم در یک ظرف مناسب قرار دهیم و ظرف را بشدت تکان دهیم، در نتیجه یک جسم ابر مانندی در ظرف بدست می آید ولی ذرات زرد رنگ گوگرد و سیاه رنگ ذغال هنوز می توانند بصورت ذرات مجزا تشخیص داده شوند، در صورتیکه ظرف را در محلی آرام قرار دهیم ذرات سولفور کربن از هم مجزا می شوند و اکسیژن نیز بطور مجزا قرار می گیرد و دیده می شود که هر سه عنصر بحالت اولیه باقی می مانند. این نوع عمل را مخلوط کردن می گویند که چند عنصر اب هم مخلوط می شوند بدون اینکه تغییری در عناصر پیدا شود و دوباره می شود! این عناصر را براحتی از هم جدا کرد.

حالا فرض کنید که بلافاصله پس از مخلوط کردن کربن و گوگرد و اکسیژن مخلوط را آتش بزنیم شعله ای بوجود خواهد آمد و در نتیجه مقداری حرارت آزاد خواهد شد و یک واکنش شیمیائی رخ خواهد داد.

در بررسی نتایج این آزمایش متوجه خواهیم شد که اجسام جدیدی داریم که خواص عناصر اولیه را ندارد و این اجسام را ترکیبات شیمیایی گویند که اجسامی هستند دارای 2 یا تعداد بیشتری عنصر شیمیایی که بطور شیمیایی با هم ترکیب شده اند، آب و نمک وگاز کربنیک مثالهائی از ترکیبات شیمیائی هستند.

کوچکترین مقدار یک عنصر یا یک ترکیب شیمیائی را که می تواند بطور جداگانه وجود داشته باشد و بعنوان یک واحد شیمیائی از جسم بکار رود مولکول می نامیم. هر مولکول بنوبه خود از اتمها تشکیل شده است، بزبان دیگر اتمها با هم ترکیب شده اند و مولکوها را بوجود آورده اند. اتم کوچکترین واحد یک عنصر است می تواند در یک ترکیب وارد یا از آن خارج شود.

مولکول گازهائی مثل اکسیژن، ازت و ئیدروژن هر کدام شامل دو اتم می باشند عمل شیمایی که قبلا ذکر شد ترتیبی است از اتمهای عناصر کربن و گودگرد و اکسیژن که با هم ترکیب شده و مولکولهای مختلفی بوجود می آورند.

مخلوط شیمایئی ممکن است از دو یا چند عنصر ساده تشکیل شده باشد و براحتی بتوان آنها را مجددا از هم جدا کرد، و یا می توان مخلوطی ز چند عنصر ساده و چند جسم مرکب بدست آورد.

چنانچه ترکیبات شیمیائی فوق که در کوره انجام می پذیرد از نظر تعداد ملکول گرم جسم قابل اشتعال و جرم ملکولی آن و حجم گاز قابل اشتعال مورد بررسی قرار گیرد.

با دانستن درصد ملکولی گازها و مواد قابل اشتعال درصد گازهای حاصل و سایر مشخصات از روی جدول بدست می اید مثلا گوگرد در واحد حجم مواد قابل اشتعال 3/0 مول باشد مقدار اکسیژن لازم و گاز انیدرید سولفورو حاصل نیز در این عدد ضریب خواهد شد.

برای اندازه گیری مقدار درصد SO2 از طریق زیر می توان کنترل نسبتا دقیقی برای آن بوجود آورد:

در دو طرف یک رینگ عایق الکتریسیته دو تکه رینگ غیرقابل عایق قرار می دهیم و از طریق یک پیل و امپر متر ماری مطابق شکل زیر تشکیل می دهیم و از طریق یک پیل و آمپر متر مدرای مطابق شکل زیر تشکیل می دهیم هنگامه گاز SO2 موجود د رگازهای داغ همراه با بخار آب بصورت یک لایه نازک اسیدی روی رینگ غیرعایق قرار گیرد جریان الکتریسیته از مدار عبور کرده و آمپر متر مقدار این جریان را نشان می دهد هر چقدر درصد SO2 در نتیجه ضخامت لایه اسیدی بیشتر شده آمپر مترجریان بیشتری را نشان می دهد و می توان بر حسب درصد SO2 آمپر متر را درجه بندی نمود.

یادآوری:

می دانیم که وزن اتمی ئیدروژن راکه سبک ترین عناصر بشمار می آید برابر یک فرض شده است لذا می تان وزن اتمی سایر عناصر را نسبت به هیدروژن بدست آورد و با توجه باینکه در کی واکنش شیمیایی که یک ترکیب تازه ای را بوجود می آورد چنانچه نسبت های معینی از عناصر با م ترکیب شوند ملکولهای تازه ای با خاصیت جدید ایجاد می شوند، لکن در مطالعه احتراق فرض بر این است ه اتمهای هر

تحقیق درباره؛ احتراق

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

احتراق

تعریف:

احتراق یک عمل ترکیب شیمیایی است که عناصر مختلف با اکسیژن انجام می دهند، گاه این احتراق محسوس و با شعله و دود همراه است و گاه بصورت نامحسوس، بهر حال در این فعل و انفعالات گرما تولید می شود که در حقیقت هدف اصلی ما از عمل احتراق ایجاد این حرارت است، این عمل در نیروگاه ها در کوره دیگ بخار انجام می شود و سعی می شود نحوه این احتراق بقسمی باش که حداکثر راندمان حرارتی بدست آید با توجه به تجاربی که در طول سالیان متمادی بدست آمده و بکاربردن روشهای متفاوت در فهم چگونگی احتراق بهترین نتایج موقعی بدست می آید که این آزمایشات و تجربیات با اطلاعات درستی از تئوری اصول احتراق توام باشد. امروزه بدست آوردن حداکثر مقدار حرارت از سوخت بیش از گذشته مورد لوزم می باشد. و در نتیجه دیگ های بخار مدرن طوری طرح می شوند که بخوبی حرارت را جذب کنند تا راندمان دستگاه ها بالاتر رود. از نظر فعل و انفعالات شیمیائی احتراق در کوره دیگ بخار یک موضوع پیچیده ای است که خارج از بحث این فصل می باشد، ولی در اینجا اطلاعاتی از اصول اولیه و تغییرات شیمیایی در نتیجه ترکیب اکسیژن یا عناصر قابل احتراق سوخت منجمله کربن، ئیدروژن، گوگرد که برای فهم احتراق سوخت ها لازم است ذرک می گردد.

تمام اجسام از موادی ساخته شده اند که بعنوان عناصر شیمیائی شناخته می شوند اگر این عناصر را به قسمتهای کوچکتری تقسیم نمائیم خاصیت خد را از دست نمی دهند و در صورت ادامه این عمل به یک ذره یا اتم آنها می رسیم، کربن آهن، اکسیژن، جیوه، گوگرد، طلا و مس نمونه هائی از عناصر شیمیائی هستند.

اگر چند تا از این عناصر شیمایئی مثل کربن، گوگرد و اکسیژن را با هم در یک ظرف مناسب قرار دهیم و ظرف را بشدت تکان دهیم، در نتیجه یک جسم ابر مانندی در ظرف بدست می آید ولی ذرات زرد رنگ گوگرد و سیاه رنگ ذغال هنوز می توانند بصورت ذرات مجزا تشخیص داده شوند، در صورتیکه ظرف را در محلی آرام قرار دهیم ذرات سولفور کربن از هم مجزا می شوند و اکسیژن نیز بطور مجزا قرار می گیرد و دیده می شود که هر سه عنصر بحالت اولیه باقی می مانند. این نوع عمل را مخلوط کردن می گویند که چند عنصر اب هم مخلوط می شوند بدون اینکه تغییری در عناصر پیدا شود و دوباره می شود! این عناصر را براحتی از هم جدا کرد.

حالا فرض کنید که بلافاصله پس از مخلوط کردن کربن و گوگرد و اکسیژن مخلوط را آتش بزنیم شعله ای بوجود خواهد آمد و در نتیجه مقداری حرارت آزاد خواهد شد و یک واکنش شیمیائی رخ خواهد داد.

در بررسی نتایج این آزمایش متوجه خواهیم شد که اجسام جدیدی داریم که خواص عناصر اولیه را ندارد و این اجسام را ترکیبات شیمیایی گویند که اجسامی هستند دارای 2 یا تعداد بیشتری عنصر شیمیایی که بطور شیمیایی با هم ترکیب شده اند، آب و نمک وگاز کربنیک مثالهائی از ترکیبات شیمیائی هستند.

کوچکترین مقدار یک عنصر یا یک ترکیب شیمیائی را که می تواند بطور جداگانه وجود داشته باشد و بعنوان یک واحد شیمیائی از جسم بکار رود مولکول می نامیم. هر مولکول بنوبه خود از اتمها تشکیل شده است، بزبان دیگر اتمها با هم ترکیب شده اند و مولکوها را بوجود آورده اند. اتم کوچکترین واحد یک عنصر است می تواند در یک ترکیب وارد یا از آن خارج شود.

مولکول گازهائی مثل اکسیژن، ازت و ئیدروژن هر کدام شامل دو اتم می باشند عمل شیمایی که قبلا ذکر شد ترتیبی است از اتمهای عناصر کربن و گودگرد و اکسیژن که با هم ترکیب شده و مولکولهای مختلفی بوجود می آورند.

مخلوط شیمایئی ممکن است از دو یا چند عنصر ساده تشکیل شده باشد و براحتی بتوان آنها را مجددا از هم جدا کرد، و یا می توان مخلوطی ز چند عنصر ساده و چند جسم مرکب بدست آورد.

چنانچه ترکیبات شیمیائی فوق که در کوره انجام می پذیرد از نظر تعداد ملکول گرم جسم قابل اشتعال و جرم ملکولی آن و حجم گاز قابل اشتعال مورد بررسی قرار گیرد.

با دانستن درصد ملکولی گازها و مواد قابل اشتعال درصد گازهای حاصل و سایر مشخصات از روی جدول بدست می اید مثلا گوگرد در واحد حجم مواد قابل اشتعال 3/0 مول باشد مقدار اکسیژن لازم و گاز انیدرید سولفورو حاصل نیز در این عدد ضریب خواهد شد.

برای اندازه گیری مقدار درصد SO2 از طریق زیر می توان کنترل نسبتا دقیقی برای آن بوجود آورد:

در دو طرف یک رینگ عایق الکتریسیته دو تکه رینگ غیرقابل عایق قرار می دهیم و از طریق یک پیل و امپر متر ماری مطابق شکل زیر تشکیل می دهیم و از طریق یک پیل و آمپر متر مدرای مطابق شکل زیر تشکیل می دهیم هنگامه گاز SO2 موجود د رگازهای داغ همراه با بخار آب بصورت یک لایه نازک اسیدی روی رینگ غیرعایق قرار گیرد جریان الکتریسیته از مدار عبور کرده و آمپر متر مقدار این جریان را نشان می دهد هر چقدر درصد SO2 در نتیجه ضخامت لایه اسیدی بیشتر شده آمپر مترجریان بیشتری را نشان می دهد و می توان بر حسب درصد SO2 آمپر متر را درجه بندی نمود.

یادآوری:

می دانیم که وزن اتمی ئیدروژن راکه سبک ترین عناصر بشمار می آید برابر یک فرض شده است لذا می تان وزن اتمی سایر عناصر را نسبت به هیدروژن بدست آورد و با توجه باینکه در کی واکنش شیمیایی که یک ترکیب تازه ای را بوجود می آورد چنانچه نسبت های معینی از عناصر با م ترکیب شوند ملکولهای تازه ای با خاصیت جدید ایجاد می شوند، لکن در مطالعه احتراق فرض بر این است ه اتمهای هر

تحقیق درباره؛ احتراق

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

احتراق

تعریف:

احتراق یک عمل ترکیب شیمیایی است که عناصر مختلف با اکسیژن انجام می دهند، گاه این احتراق محسوس و با شعله و دود همراه است و گاه بصورت نامحسوس، بهر حال در این فعل و انفعالات گرما تولید می شود که در حقیقت هدف اصلی ما از عمل احتراق ایجاد این حرارت است، این عمل در نیروگاه ها در کوره دیگ بخار انجام می شود و سعی می شود نحوه این احتراق بقسمی باش که حداکثر راندمان حرارتی بدست آید با توجه به تجاربی که در طول سالیان متمادی بدست آمده و بکاربردن روشهای متفاوت در فهم چگونگی احتراق بهترین نتایج موقعی بدست می آید که این آزمایشات و تجربیات با اطلاعات درستی از تئوری اصول احتراق توام باشد. امروزه بدست آوردن حداکثر مقدار حرارت از سوخت بیش از گذشته مورد لوزم می باشد. و در نتیجه دیگ های بخار مدرن طوری طرح می شوند که بخوبی حرارت را جذب کنند تا راندمان دستگاه ها بالاتر رود. از نظر فعل و انفعالات شیمیائی احتراق در کوره دیگ بخار یک موضوع پیچیده ای است که خارج از بحث این فصل می باشد، ولی در اینجا اطلاعاتی از اصول اولیه و تغییرات شیمیایی در نتیجه ترکیب اکسیژن یا عناصر قابل احتراق سوخت منجمله کربن، ئیدروژن، گوگرد که برای فهم احتراق سوخت ها لازم است ذرک می گردد.

تمام اجسام از موادی ساخته شده اند که بعنوان عناصر شیمیائی شناخته می شوند اگر این عناصر را به قسمتهای کوچکتری تقسیم نمائیم خاصیت خد را از دست نمی دهند و در صورت ادامه این عمل به یک ذره یا اتم آنها می رسیم، کربن آهن، اکسیژن، جیوه، گوگرد، طلا و مس نمونه هائی از عناصر شیمیائی هستند.

اگر چند تا از این عناصر شیمایئی مثل کربن، گوگرد و اکسیژن را با هم در یک ظرف مناسب قرار دهیم و ظرف را بشدت تکان دهیم، در نتیجه یک جسم ابر مانندی در ظرف بدست می آید ولی ذرات زرد رنگ گوگرد و سیاه رنگ ذغال هنوز می توانند بصورت ذرات مجزا تشخیص داده شوند، در صورتیکه ظرف را در محلی آرام قرار دهیم ذرات سولفور کربن از هم مجزا می شوند و اکسیژن نیز بطور مجزا قرار می گیرد و دیده می شود که هر سه عنصر بحالت اولیه باقی می مانند. این نوع عمل را مخلوط کردن می گویند که چند عنصر اب هم مخلوط می شوند بدون اینکه تغییری در عناصر پیدا شود و دوباره می شود! این عناصر را براحتی از هم جدا کرد.

حالا فرض کنید که بلافاصله پس از مخلوط کردن کربن و گوگرد و اکسیژن مخلوط را آتش بزنیم شعله ای بوجود خواهد آمد و در نتیجه مقداری حرارت آزاد خواهد شد و یک واکنش شیمیائی رخ خواهد داد.

در بررسی نتایج این آزمایش متوجه خواهیم شد که اجسام جدیدی داریم که خواص عناصر اولیه را ندارد و این اجسام را ترکیبات شیمیایی گویند که اجسامی هستند دارای 2 یا تعداد بیشتری عنصر شیمیایی که بطور شیمیایی با هم ترکیب شده اند، آب و نمک وگاز کربنیک مثالهائی از ترکیبات شیمیائی هستند.

کوچکترین مقدار یک عنصر یا یک ترکیب شیمیائی را که می تواند بطور جداگانه وجود داشته باشد و بعنوان یک واحد شیمیائی از جسم بکار رود مولکول می نامیم. هر مولکول بنوبه خود از اتمها تشکیل شده است، بزبان دیگر اتمها با هم ترکیب شده اند و مولکوها را بوجود آورده اند. اتم کوچکترین واحد یک عنصر است می تواند در یک ترکیب وارد یا از آن خارج شود.

مولکول گازهائی مثل اکسیژن، ازت و ئیدروژن هر کدام شامل دو اتم می باشند عمل شیمایی که قبلا ذکر شد ترتیبی است از اتمهای عناصر کربن و گودگرد و اکسیژن که با هم ترکیب شده و مولکولهای مختلفی بوجود می آورند.

مخلوط شیمایئی ممکن است از دو یا چند عنصر ساده تشکیل شده باشد و براحتی بتوان آنها را مجددا از هم جدا کرد، و یا می توان مخلوطی ز چند عنصر ساده و چند جسم مرکب بدست آورد.

چنانچه ترکیبات شیمیائی فوق که در کوره انجام می پذیرد از نظر تعداد ملکول گرم جسم قابل اشتعال و جرم ملکولی آن و حجم گاز قابل اشتعال مورد بررسی قرار گیرد.

با دانستن درصد ملکولی گازها و مواد قابل اشتعال درصد گازهای حاصل و سایر مشخصات از روی جدول بدست می اید مثلا گوگرد در واحد حجم مواد قابل اشتعال 3/0 مول باشد مقدار اکسیژن لازم و گاز انیدرید سولفورو حاصل نیز در این عدد ضریب خواهد شد.

برای اندازه گیری مقدار درصد SO2 از طریق زیر می توان کنترل نسبتا دقیقی برای آن بوجود آورد:

در دو طرف یک رینگ عایق الکتریسیته دو تکه رینگ غیرقابل عایق قرار می دهیم و از طریق یک پیل و امپر متر ماری مطابق شکل زیر تشکیل می دهیم و از طریق یک پیل و آمپر متر مدرای مطابق شکل زیر تشکیل می دهیم هنگامه گاز SO2 موجود د رگازهای داغ همراه با بخار آب بصورت یک لایه نازک اسیدی روی رینگ غیرعایق قرار گیرد جریان الکتریسیته از مدار عبور کرده و آمپر متر مقدار این جریان را نشان می دهد هر چقدر درصد SO2 در نتیجه ضخامت لایه اسیدی بیشتر شده آمپر مترجریان بیشتری را نشان می دهد و می توان بر حسب درصد SO2 آمپر متر را درجه بندی نمود.

یادآوری:

می دانیم که وزن اتمی ئیدروژن راکه سبک ترین عناصر بشمار می آید برابر یک فرض شده است لذا می تان وزن اتمی سایر عناصر را نسبت به هیدروژن بدست آورد و با توجه باینکه در کی واکنش شیمیایی که یک ترکیب تازه ای را بوجود می آورد چنانچه نسبت های معینی از عناصر با م ترکیب شوند ملکولهای تازه ای با خاصیت جدید ایجاد می شوند، لکن در مطالعه احتراق فرض بر این است ه اتمهای هر

احتراق

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 93 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

احتراق

1-1 اصول و قواعد کلی احتراق

واکنش های احتراق

احتراق به عنوان واکنش شیمیایی سریع اکسیژن در مقابل عناصر قابل اشتعالی از سوخت تعریف می شود سه عنصر شیمیایی قابل اشتعال در زغال و نفت وجود دارد که کربن هیدروژن و گوگرد می باشند.

معادلات شیمیایی اصلی برای یک احتراق کامل به شرح زیر می باشد:

(4-1 الف)

هنگامی که اکسیژن کافی موجود نباشد کربن بطور کامل نسوخته و به شکل مونوکسید کربن باقی می ماند.

به منظور سوختن کامل یک سوخت چهار شرط اساسی زیر باید باشند.

مقدار کافی اکسیژن برای سوخت باید فراهم شود.

اکسیژن و سوخت نباید کاملاً با هم ترکیب شوند.

ترکیب سوخت و اکسیژن هوا باید در حدود یا بالاتر از دمای افروزش نگه داشته شود.

حجم کوره باید به اندازه ای باشد که به ترکیب حاصل فرصت احتراق داده و شرایط آن را فراهم سازد.

مشعل کوره باید به اندازه ای باشد که به ترکیب حاصل فرصت احتراق داده و شرایط آن را فراهم سازد.

مشعل کوره اکسیژن هوا را فراهم کرده و بمنظور فرایند احتراق عمل ترکیب انجام می گیرد. از آنجائیکه ترکیب کامل اکسیژن هوا و سوخت درواقع غیرممکن است به این منظور اکسیژن زیادی باید فراهم شود تا فرآیند احتراق کاملی رخ دهد. فرآیند ترکیب و میزان اکسیژن اضافی فراهم شده مشخص کننده این است که آیا گازهای مفر حاوی هر دو حاصل از احتراق کامل و غیر کامل برابر خواهند بود. محصولات حاصل از احتراق ناقص شامل سوخت مشتعل شنده(نسوخته) = مونوکسیدکربن و مقدارکمی از سوخت تر کیب شده با اکسیژن می باشد اکثر محصولات حاصل از احتراق ناقص آلاینده های جوی می باشند.

میزان گرمای سوخت( گرمای احتراق)

میزان گرمای سوخت از لحاظ مقدار یا میزان گرمای استاندارد احتراق آن برابر می باشد البته با اثری معکوس همچنین خاطر نشان کردیم که میزان گرمای مازوت ممکن است بطوردقیف تری از گرمای احتراق اجزای تشکیل دهنده بدست آید البته این امر در صورتی امکانپذیر است که ترکیب شیمیایی مشخص می شود( به جدول (3.1)مراجعه کنید. راههای برآورد میزان گرما از طریق علم مربوط به نوع مازوت یا گرانی( ثقل) ویژه آن مشخص شدند. میزان گرمای گاز طبیعی تقریباً از طریق گرمای ترکیبات شیمیایی آن مشخص می شود.

در بخش 1,3 نشان دادیم که چگونه میزان گرمای تقریبی زغال ممکن است بر مبنای درجه آن بدست آید. هنگامی که تحلیل نهایی مشخص می شود میزان گرما برای احتراق کامل ممکن است به طور دقیق از طریق معادله دولانگ- برتلوت] معادله (1.9) [ بدست می آید بویژه در مسائلی از جمله احتراق ناقص زغال مطلوب است که میزان گرمای زغال مستقیماً از گرمای احتراق اجزای تشکیل دهنده آن بدست می آید. گرمای احتراق برای اجزای تشکیل دهنده اصلی زغال در جدول 1.4 نشن داده شده است. اگرچه گرمای آزادشده در حین سوخت کربن و تبدل آن به منوکسیدکربن(CO ) در جدول 1.4 نشان داده شده اما براحتی و به واسطه تفاوت میان گرمای احتراق کربن و مونوکسیدکربن درج شده در جدول 1.4 قابل تشخیص می باشد.

در محاسبه و بررسی سوخت خوجود برای احتراق از طریق تجریه نهایی زغال بطورکلی فرضیه حاصل می شود که تمام کربن و گوگرد به شکل عنصری و بمنظور احتراق موجود می باشد. با وجود این تمامی اکسیژن و نیتروژنی که ازتجزیه نهایی گزارش شده با هیدروژن ترکیب می شوند. کل هیدروژن موجود برای احتراق کمتر از میزان مورد نیاز جهت ترکیب با اکسیژن و نیتروژن موجود درذغال گرازش شده که به ترتیب و می باشند با توجه به کلیه فرضیات و در صورتی که تمام کربن نسوخته و به مونوکسید کربن تبدیل شود از گرمای احتراق درج شد و در جدول 4-1 برای معرفی معادله ای جدید که به فرمول دولانگ – برتلود بسیار نزدیک می باشد می توان استفاده نمود.

برای 1 گرم(g) زغال حاودی کربن گرمای آزادشده و از طریق احتراق کربن در موقعیت استاندارد به شرح زیر می باشد.

به همین نحو برای گوگرد( هنگامی که گوگرد w/o می باشد)

با وجود این چنانچه از هیدروژن و اکسیژن برخوردار باشیم هیدروژن موجود می باشد بدینوسیله:

مقادیر و بواسطه وزن کربن، هیدروژن، اکسیژن و گوگرد درصدی می باشند.

نسبت هوا به سوخت از لحاظ نظری

اکسیژن مربوط به منظور فرآینداحتراق بواسطه اکسیژن موجود در هوا برای مشعل فراهم می شود. با توجه به طرح کوره دیگ بخار، فراهم نمودن اکسیژن کافی برای احتراق کامل به انضمام اکسیژن اضافی بمنظور فرایند ناقص ترکیب جریانی عادی می باشد. برای هر سوخت مولهای هوای خشک که از لحاظ نظری برای احتراق کامل لازم می باشد از طریق مولهای اکسیژن مورد نیاز مشخص می شوند. برای سوختی که حاوی کربن، هیدروژن و گوگرد باشد ممکن است معادله شیمیایی متعادلی به شرح زیر ارائه شود: