Ποιος είναι ο λόγος στοιχειομετρικού καυσίμου αέρα για το νιτροθάνιο CH3NO2 και O2 N2;
1. Ισορροπημένη χημική εξίσωση:
Η ισορροπημένη χημική εξίσωση για την καύση του νιτρομεθανίου είναι:
4 CH3NO2 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O + 4 N2
2. Μοριακή μάζα:
* CH3NO2:61.04 g/mol
* O2:32.00 g/mol
* N2:28.01 g/mol
3. Στομετρική αναλογία αέρα-καυσίμου (AFR)
Το AFR είναι ο λόγος της μάζας του αέρα προς τη μάζα του καυσίμου που απαιτείται για πλήρη καύση. Για να το βρούμε, θα χρησιμοποιήσουμε τις γραμμομοριακές αναλογίες από την ισορροπημένη εξίσωση:
* καύσιμο (CH3NO2): 4 κροταλίες
* οξυγόνο (o2): 7 κροταλίες
* αζώτου (N2): 4 moles (θα εξετάσουμε το άζωτο αφού είναι ένα συστατικό του αέρα)
Υπολογισμοί:
* Μάζα αέρα: (7 moles o2 * 32.00 g/mol o2) + (4 moles n2 * 28.01 g/mol n2) =352.04 g
* Μάζα καυσίμου: (4 moles CH3NO2 * 61.04 g/mol CH3NO2) =244.16 g
Stoichiometric AFR =Μάζα αέρα / μάζα καυσίμου =352,04 g / 244,16 g =1,44
Ως εκ τούτου, η αναλογία στοιχειομετρικού αέρα για το νιτρομεθάνιο είναι περίπου 1,44. Αυτό σημαίνει ότι για κάθε 1 γραμμάριο νιτρομεθανίου, χρειάζεστε 1,44 γραμμάρια αέρα για πλήρη καύση.
Σημαντική σημείωση:
* Σύνθεση αέρα: Υποθέσαμε ότι ο αέρας περιέχει 21% οξυγόνο και 79% άζωτο κατ 'όγκο, το οποίο είναι τυπικό.
* Θεωρητική τιμή: Αυτός ο υπολογισμός δίνει τη θεωρητική στοιχειομετρική AFR. Στην πραγματικότητα, παράγοντες όπως ο σχεδιασμός, η θερμοκρασία και η πίεση του κινητήρα μπορούν να επηρεάσουν την πραγματική AFR που απαιτείται για τη βέλτιστη απόδοση.
