Компонентов

Под теоретическим соотношением компонентов (стехиометрическим коэффициентом) понимают минимальное количество килограммов окислителя, которое приходится на один килограмм горючего при полном окислении горючих элементов топлива. При этом считают, что азот в реакциях окисления не участвует.

Полным является такое окисление, когда углерод окисляется до , водород – до и т.д., т.е. в реакциях окисления проявляются высшие валентности элементов.

Поскольку в действительности наряду с продуктами полного окисления имеются продукты неполного окисления (например, , и др.), а также (т.е. азот частично окисляется), то носит условный характер. Стехиометрический коэффициент служит ориентиром для того, чтобы назначить действительное соотношение компонентов . Значение может быть определено по формуле замещения валентности элементов:

, (6)

где – валентность (с учетом знака); – число грамм-атомов i-го элемента в условных формулах окислителя и горючего.

Напомним, что наивысшие валентности равны: у водорода , у углерода , у кислорода . В ряде случаев вводится мольное соотношение компонентов , т.е. количество молей окислителя, потребное для полного окисления одного моля горючего. При расчете молекулярные массы горючего и окислителя могут быть найдены из химической или условной формул компонентов.

Действительное соотношение между компонентами топлива можно характеризовать коэффициентом избытка окислителя:

. (7)

При топливо содержит избыток окислителя, а при – избыток горючего. Подставляя в (7) выражение для , можно определить секундный расход каждого из компонентов: , откуда

.

На основании (8) можно записать условную формулу двухкомпонентного топлива в следующем виде:

, (8)

где число грамм-атомов элементов в условном моле топлива определяется соотношениями:

;

;

.

Здесь и – соответственно число грамм-атомов i-го элемента в молях горючего и окислителя. Заметим, что в общем случае в этих расчетах могут использоваться условные формулы компонентов.

Пример: Для топлива, в котором в качестве горючего использован диметилгидразин ( ), а в качестве окислителя – четырехокись азота , имеющая влажность 4%, определить значение и записать условную формулу при .

Как было показано ранее, условная формула данного окислителя имеет вид ( ). Стехиометрическое соотношение:

Мольное стехиометрическое соотношение

Действительное мольное соотношение:

Следовательно, условную формулу данного топлива на основании (8) можно записать в виде:

,

где ;

;

;

.