资源描述：
《烟气物性的直接计算方法_许圣华》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第19卷第3期苏州丝绸工学院学报Vol.19No.31999年6月JOURNALOFSUZHOUINSTITUTEOFSILKTEXTILETECHNOLOGYJun.1999*烟气物性的直接计算方法许圣华(苏州大学物理科学与技术学院,苏州,215006)摘要:根据理想气体混合物物性的导出方法,推导出由烟气成分直接计算烟气物性参数的计算公式,以替代由烟气物性图表查取物性参数这一繁琐的方法。实际应用表明,使用该方法可以快速准确地计算烟气的密度、定压比热、动力粘度等物性,有推广使用价值。关键词:烟气;物性参数;直接计
2、算中图法分类号:O414在热力设备的热力计算中,经常要使用烟气的物性参数,如密度、定压比热、运动粘度、[1]导热系数、普朗特数等。对于上述物性参数,计算标准中均按列表函数或计算曲线给出,手算时采用线性插值或查曲线的方法进行计算。这种方法,不但计算速度慢,过程繁琐复杂,而且准确度不容易保证。在计算机上编制程序处理物性参数一般有两种方法,即插值法和曲线拟合的方法。但大多计算程序未考虑烟气成分的变化,而是均采用平均烟气成分(rCO=20.13,rHO=0.11,rN=0.76)来计算,有的程序中也计及了烟气成分,即采用平均烟气的22物性乘
3、以一个修正系数的方法[2]。因对不同的物性,修正系数各不相同,而每个修正系数牵涉的参数也不一样,所以单为编制计算修正系数的程序就得花费大量的时间和精力,且程序相当繁琐。一般情况下,可将烟气看作理想气体的混合物,其成分是氮气、二氧化碳、氧气、水蒸汽,根据理想气体混合物物性参数的导出方法,我们就可以方便的推导出直接计算烟气物性参数的计算公式。而不必先计算平均烟气成分的物性,再根据实际成分计算修正系数,加以修正。这样不但省去了不少麻烦,而且也很容易编制出一个通用的程序,只要把烟气温度、组分成分代入,就可以马上算得烟气物性。1物性直接计算
4、方法11比热对于烟气比热,可按如下公式计算:Cp=gNCpN+gCOCpCO+gOCpO+gHOCpHO(1)22222222收稿日期:19990317作者简介:许圣华(1964),男,讲师第19卷许圣华:烟气物性的直接计算方法33其中:Cp为烟气比热,kJ/(kg);gN、gCO、gO、gHO为烟气中氮气、二氧化碳、氧气、水蒸2222汽的质量成分,kg/kg;CpN、CpCO、CpO、CpHO为烟气中氮气、二氧化碳、氧气、水蒸汽的比热,kJ/(kg)。2222在0~1000范
5、围,各组分的比热有如下回归公式,其误差不超过2%:-4CpN=1.0258+1.86910t;2-4-72-103CpCO=0.8373+9.0910t-6.136410t+1.590910t;2-4-72CpO=0.9054+3.32510t-1.1110t;2-4CpHO=1.8243+6.47810t。2其中:t为温度,。将上述四个式子代入(1),则有:23Cp=a+bt+ct+dt(2)其中:a=1.0258gN+0.8373gCO+0.9054gO+1.8243gHO
6、2222-4b=(1.869gN+9.09gCO+3.325gO+6.478gHO)102222-7c=-(6.1364gCO+1.11gHO)1022-10d=1.590910gCO212密度烟气密度可按理想气体状态方程式计算:pM=(3)RMT3其中:为烟气密度,kg/m;p为烟气压力,Pa;M为烟气的平均分子量,kg/mol;T为烟气温度,K;RM通用气体常数,RM=8.314J/(molK)。烟气的平均分子量可按下式计算:M=28.062rN+44.01rCO+32rO+18.016rHO(4
7、)2222其中:rN、rCO、rO、rHO为烟气中氮气、二氧化碳、氧气、水蒸汽的摩尔成分,kmol/kmol。2222各组分的质量成分可由摩尔成分计算而得:Migi=ri(5)M其中:Mi为各组分的分子量,kg.kmol。23粘度在0~1000范围内,各组分的动力粘度有如下回归公式,其误差不超过2%:-21.038510T1.5N=()(6)2T+118373-21.139410T1.5CO=()(7)2T+252373-21.262210T1.5O=()(8)2T+13837334
8、苏州丝绸工学院学报第3期-21.887510T1.5H)=()(9)2T+1191373其中:N、CO、O、HO为烟气中氮气、二氧化碳、氧气、水蒸汽的动力粘度,kg/(ms)
