Unvollständige Dieselkraftstoffverbrennungsgleichung

Verbrennung (sehr vereinfacht)

Die Verbrennung ist die vollständige oder teilweise chemische Reaktion von Kohlenstoff und Wasserstoff in herkömmlichen Brennstoffen durch Oxidation. Die ideale Verbrennungsgleichung wird als in der folgenden vereinfachten Form geschrieben betrachtet:

C1 + C2 = C3 mit:
C1 = CH4 (Kraftstoff, hier Methan)
C2 = 2O2 + 8N2 (Oxidationsmittel: Luft, auch Oxidationsmittel genannt)
C3 = CO2 + 2H2O + 8N2 (Verbrennungsprodukte)


Es gibt vier Arten von Verbrennung:
- 1) STOECHIOMETRISCHE oder neutrale Verbrennung, die die Referenz ist: Es ist nur theoretisch (Luftzufuhr nur für eine vollständige Verbrennung erforderlich).
- 2) Verbrennung VOLLSTÄNDIG MIT ÜBERMÄSSIGER LUFT oder oxidierend, dh ohne unverbrannt, weder fest noch gasförmig, dies ist das zu erreichende Ziel (beachten Sie, dass die überschüssige Luft die Temperatur der Dämpfe senkt ).
- 3) UNVOLLSTÄNDIGE Verbrennung in AIR DEFAULT (halbreduzierend): Es ist aus Gesundheits- und Sicherheitsgründen zu verbieten, CO (unverbranntes Gas) oder Ruß (unverbrannter Feststoff) zu produzieren, die jeweils gesundheitsschädlich sind. Verbrauch und Umwelt.
- 4) UNVOLLSTÄNDIGE Verbrennung mit EXCESS AIR (halboxidierend): Wie oben, jedoch unverbrannter Sauerstoff wie im Fall Nr. 2.

Vorsicht vor Verwirrung! Die CO2- und Ertragsberechnungen sind falsch.

Die Luft (20,9% O2 + 78,2% Stickstoff), mit der die vollständige Oxidation von Kohlenstoff und Wasserstoff im Kraftstoff sichergestellt wird, wird als "stöchiometrische Luft" bezeichnet. Eine vollständige Verbrennung über Luft hinaus ist eine Verbrennung mit einem Luftvolumen, das größer als die stöchiometrische Luft ist. Die überschüssige Luft ist nicht an der Verbrennung beteiligt und befindet sich in den Verbrennungsprodukten. Während einer stöchiometrischen Verbrennung gibt es keinen Sauerstoff mehr (vollständig verbraucht)
und der CO2-Gehalt ist maximal. Der Sauerstoffgehalt ist daher ein Indikator für Luftüberschuss nach Abschluss der Verbrennung und ermöglicht die Bewertung der CO2-Rate, die durch denselben Luftüberschuss verdünnt wird.

Luftüberschuss wird häufig als Luftfaktor ausgedrückt. Der Luftfaktor ("n" oder Lambda) ist am stöchiometrischen Punkt gleich 1. Zum Beispiel könnte es für eine kleine Leistung 1,2 bis 1,25 sein, dh einen Luftüberschuss von 20 bis 25% (oder sogar "n" oder Lambda = 1,2 bis 1,25).

Formules

CO2 berechnet aus O2
CO2 = CO2max x ((20,9-O2) / 20,9) in%

Verluste
Verluste werden nach folgender Siegert-Formel ermittelt:
Verluste = (Tac - Tab) x ((A2 / (21-O2)) + B) in%
Ou = (Tac - Tab) x ((A1 / (CO2)) + B) in%
Tab = Umgebungslufttemperatur
Tac = Verbrennungslufttemperatur
A2 = (21 x A1) / CO2max

(Siehe Google Plus für Details)

Luftüberschuss
Lambda = CO2max / CO2 = 20,9 / (20,9 - O2)

Berechnung der Ausbeute
Effizienz = 100 - Verluste in%