Verbrennung

Question 1

Kann man Feststoffe und Flüssigkeiten verbrennen?

Answer 1

Nein, sie sind vergast und diese Gase können verbrannt werden

Question 2

Wo hat man blaue Flame?

Answer 2

Wo Luft gut hinkommt, d.h. gibt es eine gute Mischung von Brennstoff und Gas

Question 3

Wo hat man gelbe Flame?

Answer 3

Wo es nicht genug Luft ist. Dann gibt eine Bildung von Ruß, was glüht und die gelbe Farbe gibt

Question 4

Was sind die Flammentypen?

Answer 4

Diffusionsflamme und Vormischflamme

Question 5

Was bedeutet Diffusionsflamme?

Answer 5

Getrennte Zufuhr der Reaktionspartner

Question 6

Was bedeutet Vormischflamme?

Answer 6

Vorvermischung (direkt vor dem Brenner) der Reaktionspartner

Question 7

Bsp. von turbulenten Diffusionsflammen?

Answer 7

Kohlenstaubverbrennung
Flugzeugturbine
Dieselmotor

Question 8

Bsp. von turbulenten Vormischflammen?

Answer 8

Ottomotor

Question 9

Bsp. von laminaren Diffusionsflammen?

Answer 9

Kerze
Lagerfeuer

Question 10

Bsp. von laminaren Vormischflammen?

Answer 10

Bunsenflamme

Question 11

Was ist Flammpunkt?

Answer 11

Niedrigste Temperatur, bei der soviel Brennstoff verdunstet, dass sich mit Luft durch Fremdzündung entflammbare Gemische bilden können.

Question 12

Was ist Zündtemperatur?

Answer 12

Temperatur, bei der sich das entflammbare Gemisch ohne äußeren Zündfunken von selbst entzündet

Question 13

Was passiert unterhalb des Flammpunktes?

Answer 13

Unterhalb des Flammpunktes kann sich die Flammfront nicht von der Zündquelle weg ausbreiten, da Oxidationswärme nicht genügt, um Gemisch auf nötige Temperatur zur Verbrennung aufzuheizen.

Question 14

Was bedeuten untere und obere Explosionsgrenze?

Answer 14

Unterhalb der unteren Explosionsgrenze (mageres Gemisch: zu wenig Brennstoff) und oberhalb der oberen Explosionsgrenze (fettes Gemisch: zu viel Brennstoff) gibt es keine explosionsfähige Atmosphäre. Zwischen den Grenzen gibt es eine explosionsfähige Atmosphäre, wo eine gute Mischung von Luft und Brennstoff gibt.

Question 15

Was ist die Bilanzierungsgleichung für das Brennkammersystem bei der adiabaten Verbrennung?

Answer 15

m_dotBH_u = m_dotRc_R(T_R - T_o) + m_dotAc_A(T_A - T_o) + Q_dotUnv - m_dotLc_L(T_L - T_o) - m_dotBc_B*(T_B - T_o)

B = Brennstoff; R = Rauchgas; A = Asche; Unv = Unverbranntes; L = Luft; o = Umgebung

Question 16

Was ist die adiabate Verbrennungstemperatur, wenn T_R = T_A = T_ad?

Answer 16

T_ad = T_o + ((m_dotBH_u + m_dotBc_B(T_B - T_o) + m_dotLc_L(T_L - T_o) - Q_dotUnv)/(m_dotRc_R + m_dotA*c_A))

B = Brennstoff; R = Rauchgas; A = Asche; Unv = Unverbranntes; L = Luft; o = Umgebung; ad = adiabat

Question 17

Was ist die allgemeine Verbrennungsreaktionsgleichung?

Answer 17

C_p H_q S_r N_s O_t + (p + q/4 + r - t/2) O2 —> pCO2 + q/2 H2O + rSO2 + s/2 N2

Question 18

Wie sieht die allgemeine Bilanz mit den Molaren Massen Mx [g/mol] bei einer Verbrennungsreaktion?

Answer 18

pM_C + q/2 M_H2 + rM_S + s/2 M_N2 + t/2 M_O2 + (p + q/4 + r - t/2) M_O2 = pM_CO2 + q/2 M_H2O + rM_SO2 + s/2 M_N2

Wobei pM_C + q/2 M_H2 + rM_S + s/2 M_N2 + t/2 M_O2 = M_B
B stehst für Brennstoff

Question 19

Wie berechnet man O2-Menge zur stöchiometrischen Verbrennung von 1 kg Brennstoff [kg/kg_BS]?

Answer 19

mu_O2 = (p + q/4 + r - t/2) M_O2/M_B

Question 20

Wie berechnet man spezifische trockene Luftmasse zur stöchiom. Verbrennung [kg/kg_BS]?

Answer 20

mu_LoT = mu_O2/ x_O2_L

mit x_O2_L = 0,2314 = Massenanteil O2 in der Luft

Question 21

Wie berechnet man spezifische feuchte Luftmasse zur stöchiom. Verbrennung [kg/kgBS]?

Answer 21

mu_Lo = mu_LoT*(1 + x_H2O_L)

Mit x_H2O_L = Dampfgehalt der feuchten Luft

Question 22

Wie berechnet man die spezifische Masse von CO2 bei stöchiom. Verbr. [kg/kg_BS]?

Answer 22

mu_CO2 = p(M_CO2/ M_B) = p(M_C/ M_B)* (M_CO2/ M_C) = gamma_C(M_CO2/ M_C) = 3,665gamma_C

mit den gamma_i (sieht wie y aus) als Massenanteilen im Brennstoff aus der Elementaranalyse [kg/kgBS] und ohne den Wasserdampfanteil der Verbrennungsluft

Question 23

Wie berechnet man die spezifische Masse von SO2 bei stöchiom. Verbr. [kg/kg_BS]?

Answer 23

mu_SO2 = r(M_SO2/ M_B) = r(M_S/ M_B)* (M_SO2/ M_S) = 1,998*gamma_S

mit den gamma_i (sieht wie y aus) als Massenanteilen im Brennstoff aus der Elementaranalyse [kg/kgBS] und ohne den Wasserdampfanteil der Verbrennungsluft

Question 24

Wie berechnet man die spezifische Masse von N2 bei stöchiom. Verbr. [kg/kg_BS]?

Answer 24

mu_N2 = (s/2)(M_N2/ M_B) + (1 - x_O2)mu_LoT = gamma_N + (1 - x_O2)*mu_LoT

mit den gamma_i (sieht wie y aus) als Massenanteilen im Brennstoff aus der Elementaranalyse [kg/kgBS] und ohne den Wasserdampfanteil der Verbrennungsluft

Question 25

Wie berechnet man die spezifische Masse von H2O bei stöchiom. Verbr. [kg/kg_BS]?

Answer 25

mu_H2O = (q/2)(M_H2O/ M_B) = (q/2)(M_H2/ M_B)* (M_H2O/ M_H2) = 8,936*gamma_H

mit den gamma_i (sieht wie y aus) als Massenanteilen im Brennstoff aus der Elementaranalyse [kg/kgBS] und ohne den Wasserdampfanteil der Verbrennungsluft

Question 26

Wie berechnet man spezifische trockene Abgasmasse inklusive Reaktionswasser bei stöchiometrischer Verbrennung [kg/kg_BS]?

Answer 26

mu_GoT = mu_CO2 + mu_SO2 + mu_N2 + mu_ H2O = mu_LoT + 1

Question 27

Wie berechnet man spezifische reale trockene Verbrennungsluftmasse [kg/kg_BS]?

Answer 27

mu_LT = lambda*mu_LoT

Question 28

Wie berechnet man spezifische reale feuchte Verbrennungsluftmasse [kg/kg_BS]?

Answer 28

mu_L = lambdamu_LoT(1 + x_H2O_L) = lambda*mu_Lo

Question 29

Wie berechnet man spezifische reale trockene Abgasmasse [kg/kg_BS]?

Answer 29

mu_GT = mu_LT + 1 - gamma_A

Gamma_A = Aschegehalt im Brennstoff

Question 30

Wie berechnet man spezifische reale feuchte Abgasmasse mit Wassergehalt Luft [kg/kg_BS]?

Answer 30

mu_G = mu_L + 1 - gamma_A

Wasser von BS nicht berücksichtigt

Question 31

Wofür ist das Primärluft?

Answer 31

Brennstoffkontakt

Question 32

Wofür ist das Sekundärluft?

Answer 32

Ausbrand