Количество калорий в топливе

1. 1. Калькулятор перевода в т.у.т.
2. 2. Что такое условное топливо?
3. 3. Таблица коэффициентов топлива
4. Таблицы в картинках

Калькулятор перевода в т.у.т.

Выберите наименование вида топлива и введите необходимое значение. Калькулятор автоматически переведет его в тонны условного топлива (тут) по формуле: Qут = Qнт × K,
где Qут — количество тонн условного топлива, K — коэффициент перевода натурального в условное топливо, Qнт — количество тонн натурального топлива

Что такое условное топливо?

Условным топливом называется топливо, теплота сгорания 1 кг или 1 нм³ которого равна 7000 ккал. Чаще всего его измеряют в тоннах, поэтому распространенной аббревиатурой в различных источниках является т.у.т. (означает, что это — тонна условного топлива).

Таблица коэффициентов топлива

Ниже представлена таблица со средними коэффициентами для перевода натурального топлива в условное.

Быстрый переход: уголь, торф, газ, мазут, дрова

Среди характеристик топлива основным показателем топлива принято считать удельную теплоту сгорания, а показатель условного топлива используется преимущественно для сравнения тех или иных видов топлива между собой.

Категория «условного топлива» используется практически повсеместно, она достаточно универсальна. Так, в России и бывших Союзных странах единицей условного топлива называли/называют тепловыделительную способность килограмма каменного угля, которая равняется 7000 ккал или 29,3 МДж. В странах Европы — да и вообще в международном обозначении — единица условного топлива вычисляется при помощи нефтяного эквивалента, который так и зовётся: TOE, или Tonne of oil equivalent (Тонна Нефяного Эквивалента), которая равна 41,868 ГДж.

В США вместо «условного топлива» используется понятие «термальная цена», которая высчитывается в долларах и, как правильно, разительно варьируется в зависимости от типа топлива (твёрдого, жидкого, газообразного).

Использование категории условного топлива позволяет с большей лёгкостью производить расчёты и оценивать потенциал того или иного вида топлива для его последующего использования в котельных установках.

На сегодняшний день подсчитать единицу условного топлива можно не только с помощью формулы, но и с помощью бесплатных онлайн-калькуляторов в сети интернет.

Таблицы в картинках

Приведенные ниже картинки вы можете сохранить к себе для личного пользования.

Пост навеян страждущими любителями найти истину в паспорте качества топлива. Хотя я рад что у нас есть такие люди, которым не всё равно и они готовы разобраться в теме.
Я давно уже понял что реальное качество бензина, да и дизеля, нам по паспорту не узнать, вернее мы сможем определить на сколько далеко производитель ушёл от требований нормативной документации и возможно сделать вывод о некоем запасе качества, в некоторых случаях даже сможем предположить каким набором технологических процессов обладает той или иной НПЗ, но сказать что именно на этом образце ваша ласточка полетит, вот тут могут возникнуть трудности. Наш паспорт это больше ряд запретительных мер для производителя, так сказать, чтобы не заигрывался и их коктейль не навредил двигателю, но не для определения лучшего продукта. Понять, что бензин не плох мы сможем, но про лучший эту идею лучше забыть — слишком мало данных. Для основной массы потребителей главным мерилом качества является ощущение что авто «поехало», т.к. он чувствует некий приход по моменту, а если ещё и расход упадёт, то вообще шикарно. Но к сожалению не всё так просто. Хотя обо всём по порядку.

Основной показатель, по которому нам продают бензин это октановое число, при том по исследовательскому методу, хотя нужно понимать что ездим мы на «моторном методе». Это чем то напоминает песню про крутящий момент и лошадиные силы, там та же схема. Но есть один нюанс, и сегодня их будет много, октановое число не связано с мощностью – совсем, запомните это, это только детонационная стойкость и всё. Дальше необходимы манипуляции с двигателем чтобы конвертировать этот показатель в мощность, чтобы из того же сотого выжать максимум. Так вот что же нам нужно чтобы понять на каком бензине, без изменений в двигателе, мы получим большую отдачу. Теплота сгорания (калорийность) – это тот самый параметр, который говорит нам сколько энергии выделиться при сгорании порции нашего топлива, но к сожалению этого в паспорте качества не указывают и навряд ли когда будут. Я не умоляю иных параметров, но все они больше для того чтобы не угробить топливом ваш двигатель или хотя бы, чтобы он смог вообще запуститься, а теплота сгорания к ним не относится.

Для того чтобы хоть как-то косвенно выйти на этот показатель используют фракционный состав и плотность, плюс нам помогут задатки компонентного состава в виде содержания ароматики, олефинов и оксигенатов.
Попробуем покопаться в этих цифрах. Что касается фракционного состава то принято смотреть на температуру выкипания 50% и в специализированной/профильной литературе за оптимум принимают 90С, считается что если её поднять хотя бы до 130С то приёмистость двигателя заметно упадёт. Получается повышение количества лёгкой части бензина (уменьшение Ткип 50%) повышает мощность. Но везде важна мера / балланс. От части те кто эксплуатирует авто на ПБА и периодически переключается на бензин замечают эту разницу и не в пользу ПБА. Так же и с дизелем, он тяжелей бензина и все в курсе что крутящий момент дизеля выше, даже если учесть степень сжатия. На первый взгляд получается простая зависимость и те кто выбирают бензин с большей плотностью правы, но вот на сколько это соответствует действительности.

Я решил смахнуть пыль со старых учебников и освежить свои знания. Как и полагается сразу полез в молекулы и связи их строения с интересующими нас параметрами. Для лучшего понимания идём от простого к сложному. По этой логике сначала рассмотрим простейшие углеводороды, при стандартных условиях большая часть этих углеводородов находится в газообразном состоянии, поэтому плотность указана в газообразном состоянии. В таблицу свёл все параметры, которые показались мне интересными и важными.

Пока вроде всё логично. Графически воспринимается легче.

Как не представляй, но мы видим что с ростом плотности калорийность повышается, такая же связь с соотношением водород/углерод в молекуле, либо просто с ростом числа углерода в молекуле. Октановое число падает и уже на гептане достигает ноля, но для нормальных углеводородов парафинового ряда это норма. Так же мы видим что наличие двойной связи также приводит к снижению ОЧ, первый намёк на то что олефины нам не очень нужны в бензинах.

Но как обычно без нюансов никуда. Собрал некоторые соединения, которые есть в бензинах и в нормальных условиях находятся в жидком состоянии. Отбросим пока соотношение Н/С, к нему чуть позже.

Здесь соотношения уже интересней

Как мы понимаем, что самое правильное с точки зрения науки это смотреть на количество вещества (моль), но график не приносит нам определенности, хотя общая тенденция скорее к отсутствию какой либо зависимости, по массовым показаниям мы видим легкое снижение, а по объёмному более выраженный рост.
Следом я решил рассмотреть соединение с фиксированным количеством атомов углерода и посмотреть, что будет если я начну уменьшать количество атомов водорода, что случиться с интересующими нас показателями. Выбор пал на гексан.

Как мы видим удаляя водород мы увеличиваем плотность смеси и увеличиваем ОЧ, за исключением процесса изомеризации, там в зависимости от изомера октановые числа могут достигать очень приличных значений. С точки зрения науки это в принципе объяснимо, мы удаляем из системы элементы, которые при горении выделили бы энергию. Но в нашем случае уплотнение смеси играет нам на руку и мы с лихвой компенсируем эти потери.

Далее я подался уже в топлива (бензины, керосин и дизель), а также и оксигенаты.

Хвост графика не смотрим, смотрим на бензины и видим что по сути всё ровно, как ни странно в обоих категориях, как в килограммах, так и в литрах.
Оксигенаты — здесь я бы заметил, что при высоких плотностях теплота сгорания оставляет желать лучшего.
А теперь к основной мысли – Искать в паспорте мощность по плотности можно, но без гарантии полученного результата. Единственное что придаёт этому смысл, так это то, что продают нам топливо в литрах и расход мы замеряем в литрах. В топливных картах скорее всего всё завязано на литры, а колебания плотности и возможные ошибки в смесеобразовании корректируются с помощью лямды. Так имея топливо с большей плотностью, вы можете подать больше топлива в цилиндр за один такт впрыска, как следствие и отдачи от этой смеси будет больше. Хотя если бензин причесали оксигенатами, то плотность они вам поднимут заметно, но и общую калорийность следом подпортят.
Это всё приводит нас к нескольким мыслям:
1. В случае с топливом смотреть нужно на теплоту сгорания приведённую к объёмным единицам измерения, но всё это смысла не имеет до тех пор пока этого показателя не появится в паспорте качества.
2. Смотреть на плотность при выборе можно, но больших надежд я бы не возлагал.
3. Олефины снижают детонационную стойкость, особенно по моторному методу, а также удельную теплоту сгорания, приведённую к литрам. На индукционный период тоже отрицательно влияют, но сейчас не об этом. Я это всё для тех кто гоняется за олефинами в бензинах, желая найти мощность.
4. Ароматика. С одной стороны она приносит нам калорийность, с другой эти соединения горят хуже остальных и склонны образовывать сажу, которая впоследствии способствует закоксовыванию тех самых маслосьёмных колец, нагару на свечах и прочим неприятностям. Я не говорю что масло здесь не при чём, но в том же масле также присутствуют ароматические соединения. Можно поспособствовать более полному сгоранию добавлением оксигенатов, но опять же смысл снижать общую калорийность, за которую мы так боролись оставляя ароматику в бензине.

Вообще если посмотреть на общую тенденцию производителей бензина, то она говорит о снижении концентрации олефинов, ароматики и росту содержания оксигенатов. Всё это хорошо для экологии, т.к. способствует более полному сжиганию и в целом уменьшает выбросы. Как при этом изменится динамика и расход вопрос открытый, но открытый он только для автовладельца, который уже купил авто и сам с ним явно ничего делать не будет. Чисто технически для углеводородов с повышением теплоты сгорания (в ккал/кг) увеличивается и количество воздуха, необходимого для сгорания. В связи с этим количество тепла, выделяемого при сгорании различных топливно-воздушных смесей, изменяется весьма незначительно.

Следует обратить внимание на теплоту сгорания спирто-воздушной смеси. Спирты содержат большое количество кислорода, и теплота сгорания их не велика, но наличие кислорода в спиртах сокращает и количество воздуха, необходимого для сгорания, поэтому при сгорании спирто-воздушной смеси выделится практически столько же тепла, сколько и при сгорании такого же объёма бензо-воздушной смеси. Излишки энергии бензина пойдут на разогрев азота воздуха, который здесь является балластом. В итоге при должной регулировке авто на спирте и бензине должны ехать одинаково. В противном случае бездумное добавление спирта просто ухудшит показатели бензо-воздушной смеси.
Возможно немного сумбурно, но думаю основная мысль ясна.

По агрегатному состоянию топливо делится на жидкое, твердое и газ. Каждая группа дополнительно разветвляется на естественную и искусственную подгруппу (+)

ТСТ устанавливается с помощью калориметрической бомбы. Сжатый кислород насыщают водяным паром. В такую среду помещают навеску топлива и определяют результаты

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Т. к. у бензина больше ТСТ, чем у дизтоплива, то у него должен быть выше и расход, и КПД. Но ДТ экономичнее бензина на 30-40%

Наибольшей теплотой сгорания отличается водород. Сгорая, килограмм вещества выделяет 119,83 МДж тепла. Но оно отличается повышенной степенью взрывоопасности