ГОСТ 31967-2012 Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Нормы и методы определения (с Изменением N 1)
Приложение А
(рекомендуемое)
Методы расчета расхода отработавших газов
А.1 В настоящем приложении приведены методы расчета расхода отработавших газов и/или расхода воздуха двигателем. Методы основаны на измерениях состава отработавших газов и расхода топлива. Приложение включает два метода для расчета массового расхода отработавших газов. Первый метод (углеродный баланс) применяют при использовании жидких углеводородных топлив, содержащих кислород и азот, в сумме не превышающих 1% по массе. Второй метод универсальный (углеродокислородный баланс) применяют при использовании жидких и газообразных топлив с содержанием ,
,
,
,
в любых соотношениях.
В таблице А.1 приведены обозначения величин, используемые в формулах для расчетов, их наименования и единицы величин.
Таблица А.1
Обозначение | Наименование параметра | Единица величины |
Содержание водорода в топливе | % (по массе) | |
| Атомная масса | а.е.м. |
| Атомная масса | То же |
| Атомная масса | " |
| Атомная масса | " |
Атомная масса | " | |
Содержание углерода в топливе | % (по массе) | |
| Концентрация | % (по объему) |
| То же во "влажных" газах | То же |
Концентрация | млн | |
| То же во "влажных" газах | То же |
Концентрация сажи во "влажных" газах | мг/м | |
Содержание азота в топливе | % (по массе) | |
| Коэффициент избытка воздуха при полном сгорании топлива | кг/кг |
| Коэффициент избытка воздуха при неполном сгорании топлива | То же |
Содержание кислорода в топливе | % (по массе) | |
Содержание азота во "влажном" воздухе для сгорания | То же | |
| Отношение объемов отработавших газов и углеродосодержащих компонентов | м |
| Плотность "влажных" отработавших газов | кг/м |
Коэффициент состава топлива для расчета углеродного баланса | м | |
Коэффициент состава топлива для расчета расхода "сухих" отработавших газов | То же | |
То же для "влажных" отработавших газов | " | |
Коэффициент состава топлива для пересчета концентраций при переходе отработавших газов из "сухого" во "влажное" состояние | " | |
| Массовый расход "сухого" воздуха для сгорания | кг/ч |
| То же для "влажного" воздуха | То же |
| Содержание серы в топливе | % (по массе) |
Массовый выброс | г/ч | |
Массовый выброс | То же | |
Массовый выброс | " | |
Массовый выброс СН | " | |
Массовый выброс | " | |
Массовый выброс | " | |
Массовый выброс | " | |
Массовый выброс | " | |
Массовый выброс | " | |
Массовый выброс | " | |
| Массовый расход "сухих" ОГ | кг/ч |
| То же, "влажных" ОГ | То же |
| То же, рассчитанный методом углеродного баланса | " |
| Массовый расход топлива | " |
| Соотношение водорода и углерода в топливе | моль/моль |
Концентрация углеводородов | млн | |
| То же, во "влажных" газах | То же |
Молекулярный объем индивидуального газа, приведенный к нормальным атмосферным условиям* | дм | |
Молекулярная масса индивидуального газа | г/моль | |
| Концентрация | млн |
| Концентрация | То же |
Содержание воды в воздухе для сгорания | % (по массе) | |
Концентрация | % (по объему) | |
То же, во "влажных" газах | То же | |
| Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива | кг/кг |
Содержание | % (по массе) | |
| Содержание | То же |
| Содержание | " |
Объемный выброс | м | |
Объемный выброс | То же | |
Объемный выброс | " | |
Объемный выброс | " | |
Объемный выброс | " | |
Объемный выброс | м | |
Объемный выброс | То же | |
Объемный выброс | " | |
Объемный выброс | " | |
* Нормальные атмосферные условия | ||
А.2 Метод углеродного баланса
А.2.1 Метод включает шесть этапов расчета расхода отработавших газов по измеренным концентрациям углеродосодержащих компонентов с учетом состава топлива.
А.2.2. Первый этап. Расчет необходимого количества воздуха для сгорания стехиометрической смеси
Процесс полного сгорания:
; (А.1)
; (А.2)
; (А.3)
(А.4)
А.2.3. Второй этап. Расчет коэффициента избытка воздуха при условии полного сгорания топлива по концентрации
(A5)
А.2.4 Третий этап. Расчет отношения "водород/углерод"
. (А.6)
А.2.5 Четвертый этап. Расчет коэффициента состава топлива для пересчета состава отработавших газов при их переходе из "влажного" состояния в "сухое"
А.2.5.1 Пересчет концентрации компонентов с "сухой" основы на "влажную" по формуле:
; (А.7)
. (А.8)
(А.9)
(A.10)