第四节热机效率和环境保护.ppt
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1、第四节 热机效率和环境保护,燃料的热值,柴、煤炭、煤油、煤气、天然气;,一、燃料的分类,固体燃料、液体燃料和气体燃料。,例如:,二、燃料燃烧的化学反应,能量转化: 作用: 猜测:,化学能-内能,给人类提供绝大部分能量,来加热或做功;,相同质量的不同燃料,完全燃烧时放出的热量相同吗 ?,三、热值 燃料的燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被释放,转变为内能。相同质量的不同燃料完全燃烧放出的热量是不同的。,1、定义:,2、单位及符号:,某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比,叫做这种燃料的热值。其符号是q。,J/kg, (J/m3),3、燃料的热值表、意义,木炭: 3.4
2、107J/kg,1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3.4107J.,煤气:,3.9107J/m3,物理意义:,1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3.9107J.,物理意义:,练习:,1kg汽油的热值小,2kg汽油的热值大? 1m天然气完全燃烧的热值大,未完全燃烧的热值小? 1kg干木柴完全燃烧放出的热量?2kg?,四、计算热量公式,1、公式:,Q放=mq,2、例题:,小明某次用火炉烧水时,共消耗了1.5kg的烟煤,试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的热量(烟煤的热值q=2.7107J/kg)?,解:Q=mq =1.5kg2.7107J/kg =4.05107J,答:这些煤完全燃烧放出的热量为4.0
3、5107J。,5kg40的水烧开,需要完全燃烧的多少kg的干木柴?(燃料完全燃烧放热全部被水吸收),五、燃料的利用率,思考: 上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤,这些煤 完全燃烧放出的热量为4.05107J,实际放 出的热量是4.05107J吗?为什么?水实际 吸收的热量呢?,水实际吸收的热量,称为有效利用的热量。,1、炉子的效率,1)定义:,2)公式:,有效利用的热量(水吸收的热量)与 燃料完 全燃烧放出的热量之比。,2、提高燃料利用率,节约能源的措施,1)使煤充分燃烧,将煤磨成煤粒,加大送风量。,2)加大受热面积,减少烟气带走的热量。,3、热机的效率,1)定义:,用来做有用功的那部分能量与
4、燃料完全燃烧放出的能量之比。,2)公式:,=,Q放,W有,3)在内燃机中,燃料所释放的能量都到哪里去了?,做有用功的能量,废气带走的能量,汽缸散热及摩擦损失的能量,损耗1:_,损耗2: ,损耗3: _,燃料燃烧产生能量,在热机的各种能量的损失中, _带走的能量最多。,设法利用热机_的能量,是提高燃料利用率的重要措施。,做有用功,废气排出带走,机件传热损失,克服摩擦消耗,废气,废气,损耗4: _,部分燃料未完全燃烧,热机中的能量损耗,废气排出带走能量; 机械传热损失能量; 克服摩擦消耗能量; 部分燃料未完全燃烧; 都是引起能量损失的原因。因此,提高热机效率,可提高燃料的利用率。,蒸气机效率最低:
5、6%15%; 汽油机效率:20%30%; 柴油机效率:30%45%。,4)、提高热机效率的途径和节能方法: (l)尽可能减少各种热损失,如保证良好的润滑,减少因克服摩擦所消耗的能量; (2)充分利用废气的能量,提高燃料的利用率,如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站,比起一般火电站来,燃料的利用率大大提高。,课外拓展,柴油机的节能效果可以从以下几方面思考: 1、看柴油是否充分燃烧,燃烧越充分,排出尾气的柴油味将越淡,颜色越淡。 2、内能转化为机械能的效率,在同样负荷情况下,尾气温度越低,说明转化为机械能越多,机械效率越高。,例题:把5kg40的水烧开,需要完全燃烧多少kg的干木柴?(
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