Изохорная реакция водорода и кислорода – изотерма

Автор: Пак Александр

Дата: 2010-03-04

С появлением ДВС, в котором химическая энергия топлива, сгорающего непосредственно в рабочей полости, преобразуется в механическую, можно считать изотерму близкую теоретической. ДВС работающий по циклу с подводом тепла при постоянном объеме, при работе на водороде намного ближе к теоретической изотерме, это соответствие определяется скоростью сгорания, так как теоретический цикл предполагает мгновенный подвод тепла, т. е. бесконечную скорость сгорания, при этом температура рабочего тела должна отличаться от температуры источника на бесконечно малое значение. Это означает что ГДВС работающий по циклу с подводом тепла при постоянном объеме, и где в качестве топлива применяется чистый водород и кислород, имеет реальную изотерму. Важнейшим фактором для двигателей, работающих по циклу с подводом тепла при постоянном объеме и с применением в качестве топлива чистого водорода и кислорода, является скорость распространения фронта пламени (детонация). Эта проблема хорошо изучена и имеется научные работы по моторным свойствам водорода. Опубликованные экспериментальные данные в работе Мищенко А.И. «Применение водорода для автомобильных двигателей» показывают зависимость скорости распространения фронта пламени от коэффициента избытка окислителя см. таб. 1 и рис. 1.

 

 

 

 

 

Isotherm of isochoric reaction H2+O2

In internal combustion engine chemical energy of fuel combust in a working cavity is transformed in mechanical energy the isotherm is close to a theoretical one. If in ICE supplied with heat and having constant volume hydrogen is used as a working medium the isotherm is much closer to a theoretical one. It happens due to combustion velocity as the theoretical cycle presupposes instantaneous heat supply, i.e. infinite velocity of combustion. The temperature of working medium should differ from temperature of by infinitesimal value. This means that HEIC working by cycles with heat supply and constant volume using pure hydrogen and oxygen as fuel has a real isotherm. Denotation is a key factor for engines working by cycles with heat supply at constant volume and using pure hydrogen and oxygen as fuel. This problem is well studied and described in scientific publications referring to application of hydrogen in engines.

Experimental data published by A.I. Mishchenko in «Application of hydrogen for automobile engines» show dependence of velocity of flame front spread on factor of an oxidizer surplus (see Table 1 and Fig. 1).