Задача 6-1-4-66

В камере сгорания ГТУ сжигается саратовский газ с объемным составом: метан СН₄ — 94 %, этан C₂H₆ — 1,2 %, пропан С₃Н₈ — 0,7 %, бутан С₄Н₁₀ — 0,4 %, пентан С₅Н₁₂ — 0,2 %, углекислота СО₂ — 0,2 %, азот, N₂ — 3,3 %. Для получения при входе в турбину предельно допустимой температуры продуктов сгорания (950 — 1000 ℃) в камеру подается воздух в значительно большем количестве, чем это требуется для полного сгорания горючего, а именно на 1 м³ газа подается воздуха при тех же параметрах 28 м³. Продукты сгорания 1 м³ газа состоят по массе: CO₂ — 2,01 кг, Н₂O — 1,59 кг, N₂ — 27,79 кг, О₂ — 5,56 кг.

Для саратовского газа вычислить молекулярный вес, газовую постоянную, плотность при нормальных физических условиях и диаметр газопровода при часовом расходе газа в 1000 м³, если температура газа 37 ℃, а абсолютное давление 800 мм рт. ст.; скорость газа в газопроводе 10 м/сек.

Для горючей смеси определить массовый состав, газовую постоянную и средний молекулярный вес.

Для продуктов сгорания вычислить массовый и объемный составы, молекулярный вес и газовую постоянную, а также найти, во сколько раз увеличится объем продуктов сгорания в газовой турбине, если в камере сгорания при абсолютном давлении 5 бар температура горения равна 980 ℃, а на выходе из турбины температура газов уменьшилась на 250 ℃ при давлении 1 бар.