煤油燃燒比熱

煤油的基本熱物理特性

煤油是石油精煉過程中的中間餾分，定義為在 145 至 300°C 溫度下沸騰的原油餾分。 煤油可以通過蒸餾原油（直餾煤油）或裂解較重的石油流（裂解煤油）來生產。

粗煤油的特性使其適合與各種性能添加劑混合，用於各種商業應用，包括運輸燃料。 煤油是支鍊和直鏈化合物的複雜混合物，通常可分為三類：石蠟（按重量計 55,2%）、環烷烴（40,9%）和芳烴（3,9%）。

為了有效，所有等級的煤油都必須具有盡可能高的燃燒比熱和比熱容，並且還具有相當寬的著火溫度範圍。 對於不同組的煤油，這些指標是：

• 燃燒比熱，kJ/kg - 43000±1000。
• 自燃溫度， ⁰C，不低於 - 215。
• 室溫下煤油的比熱容，J/kg K - 2000 ... 2020。

由於產品本身不具有恆定的化學成分，而是由原油的特性決定，因此無法準確測定煤油的大部分熱物理參數。 此外，煤油的密度和粘度取決於外部溫度。 只知道當溫度接近石油產品的穩定燃燒區時，煤油的比熱容顯著增加：在200⁰已經是 2900 J/kg K，在 270⁰C - 3260 焦耳/千克 K。 因此，運動粘度降低。 這些參數的組合決定了煤油良好且穩定的點火。

確定燃燒比熱的順序

煤油燃燒比熱的指標確定了煤油在各種設備（從發動機到煤油切割設備）中點燃的條件。 在第一種情況下，應更仔細地確定熱物理參數的最佳組合。 通常為每種燃料組合設定幾個時間表。 這些圖表可用於評估：

1. 燃燒產物混合物的最佳比例。
2. 燃燒反應的絕熱火焰溫度。
3. 燃燒產物的平均分子量。
4. 燃燒產物的比熱比。

該數據對於確定發動機排出的廢氣的速度是必要的，進而確定發動機的推力。

最佳燃料混合比可提供最高的比能量衝量，並且是發動機運行壓力的函數。 具有高燃燒室壓力和低排氣壓力的發動機將具有最高的最佳混合比。 反過來，燃燒室中的壓力和煤油燃料的能量強度取決於最佳混合比。

在大多數使用煤油作為燃料的發動機設計中，當可燃混合物所佔據的壓力和體積處於恆定關係時，人們非常關注絕熱壓縮的條件 - 這會影響發動機元件的耐用性。 眾所周知，在這種情況下，沒有外部熱傳遞，這決定了最大效率。

煤油的比熱是使一克物質的溫度升高一攝氏度所需的熱量。 比熱係數是定壓比熱容與定容比熱容的比值。 最佳比率是在燃燒室中的預定燃料壓力下建立的。

通常沒有建立煤油燃燒的確切熱量指標，因為這種石油產品是四種碳氫化合物的混合物：十二烷（C₁₂H₂₆）、十三烷（C₁₃H₂₈), 十四烷 (C₁₄H₃₀）和十五烷（C₁₅H₃₂）。 即使在一批原油中，所列成分的百分比也不是恆定的。 因此，煤油的熱物理特性總是用已知的簡化和假設來計算。