Горение метана в среде воздуха и чистом кислороде - телообразование?

[Piramidon]

Здравствуйте. Прошу помочь в решении такого вопроса: при сгорании 1 м3 метана в среде воздуха и в среде чистого кислорода выделение тепла (количественно) будет одинаковым или разным? Например, удельная теплота сгорания метана 50,1 МДж/кг. Количества тепла при сгорании метана в воздухе и в кислороде будет единым, т.е. 50,1МДж на каждый килограмм метана, или же при сгорании в чистом кислороде тепла (энергии) будет выделяться больше?

[antixrest]

Тепла будет выделяться столько же, но при этом при горение в чистом кислороде, температура продуктов горения будет больше.

[Piramidon]

Тепла будет выделяться столько же, но при этом при горение в чистом кислороде, температура продуктов горения будет больше.

Т.е. при фиксированной скорости подачи метана, но при плавном увеличении подачи кислорода вначале скорость горения и температура горения будут расти, но в определенный момент (при 100% сгорании метана) дальнейшее увеличение подачи кислорода (повторюсь: при постоянной скорости подачи метана) не приведет ни к увеличению температуры, ни к увеличению скорости горения (собственно увеличивать некуда - 100% сгорание метана), т.е избыточный кислород попросту будет улетать в трубу в прямом смысле этого слова, вместо с водой и углекислым газом. Я правильно понимаю процесс? Спасибо за ответ.

Изменено 17 Июня, 2016 в 10:13 пользователем Piramidon

[antixrest]

Т.е. при фиксированной скорости подачи метана, но при плавном увеличении подачи кислорода вначале скорость горения и температура горения будут расти, но в определенный момент (при 100% сгорании метана) дальнейшее увеличение подачи кислорода (повторюсь: при постоянной скорости подачи метана) не приведет ни к увеличению температуры, ни к увеличению скорости горения (собственно увеличивать некуда - 100% сгорание метана), т.е избыточный кислород попросту будет улетать в трубу в прямом смысле этого слова, вместо с водой и углекислым газом. Я правильно понимаю процесс? Спасибо за ответ.

Довольно сложно ответить просто так на данный вопрос, так как  температура пламени зависит от многих факторов, например от содержания кислорода в окружающей среде, скорости истечения газа, изначальной температуре, но допустим при истечение  метана в не поддерживающую горения среду должно наблюдаться примерно следующие, при очень низкой подачи кислорода горения вообще не будет,  затем возникнет горение и температура будет постепенно расти пока не достигнет максимума, затем когда количество кислорода превысит необходимое количество температура пламени начнет медленно падать, после чего горения опять станет не возможно. 

 

 

 

[Piramidon]

 

Довольно сложно ответить просто так на данный вопрос, так как  температура пламени зависит от многих факторов, например от содержания кислорода в окружающей среде, скорости истечения газа, изначальной температуре, но допустим при истечение  метана в не поддерживающую горения среду должно наблюдаться примерно следующие, при очень низкой подачи кислорода горения вообще не будет,  затем возникнет горение и температура будет постепенно расти пока не достигнет максимума, затем когда количество кислорода превысит необходимое количество температура пламени начнет медленно падать, после чего горения опять станет не возможно. 

 

 

 

 

Большое спасибо за ответ, но я хотел бы все же уточнить один момент: температура для меня вторична в данном вопросе, главное - кол-во получаемой теплоты (т.е.энергии) от единицы объема метана,  и имеет ли смысл подавать дополнительно кислород в горелку для увеличения кол-ва получаемой теплоты от единицы метана, или же кислород воздуха, при правильно настроенной горелке (инжекторе) дает максимум возможной теплоты. Вобщем-то Вы ответили на этот вопрос в первом ответе, но все же я хотел бы уточнить, правильно ли я Вас понял, что ответ на мой вопрос в данном посте - "нет" (т.е. НЕТ смысла в дополнительной подаче кислорода для повышения кол-ва теплоты (энергии), получаемой от сжигания единицы объема метана)?

Изменено 17 Июня, 2016 в 14:14 пользователем Piramidon

[antixrest]

Уточните место в котором вы собираетесь применять горелку, в 95% случаях температура приоритетна.

[Piramidon]

Уточните место в котором вы собираетесь применять горелку, в 95% случаях температура приоритетна.

Место - нагревательный водный котел, т.е. важна не температура, а кол-во переданой энергии.

[antixrest]

Место - нагревательный водный котел, т.е. важна не температура, а кол-во переданой энергии.

Тогда да лишний кислород может перевести даже к негативным эффектам то есть котел может прогореть.

[yatcheh]

главное - кол-во получаемой теплоты (т.е.энергии) от единицы объема метана,  и имеет ли смысл подавать дополнительно кислород в горелку для увеличения кол-ва получаемой теплоты от единицы метана

 

Количество теплоты при ПОЛНОМ сгорании метана зависит ТОЛЬКО от количества метана.

[Piramidon]

Количество теплоты при ПОЛНОМ сгорании метана зависит ТОЛЬКО от количества метана.

Спасибо за ответ, только одно уточнение: для ПОЛНОГО сгорания метана достаточно ли кислорода воздуха (при условии правильной конструкции горелки разумеется), т.е. при нагнетании скорости подачи метана (с целью увеличения мощности), будет ли достаточно адекватное увеличение подачи воздуха, или же может наступить такая ситуация, что нагнетания обычного воздуха (с какой бы скоростью его не подавали) будет недостаточно для ПОЛНОГО сгорания метана, и нужно будет подавать чистый кислород, иначе ВЕСЬ метан сгорать не будет?

Тепла будет выделяться столько же, но при этом при горение в чистом кислороде, температура продуктов горения будет больше.

Я правильно понял, что при горении в чистом кислороде температура горения метана будет выше, но кол-во тепла от единицы объема метана такое же. Значит для сохранения постоянства кол-ва выделяемой при горении теплоты с единицы объема метана, скорость горения должна вырасти, или (что тоже самое) время горения единицы объема метана сократиться, правильно?

Изменено 18 Июня, 2016 в 12:12 пользователем Piramidon