Zündverzugszeit (ignition delay time) für Methan/Dimethylether-, n-Heptan- und Methan/Ethan/Propan-Luftgemische

Abb. 31.1. Zündverzugszeit τ für Methan/Dimethylether-Luftgemische beim Äquivalenzverhältnis Φ = 0,3 in Abhängigkeit von der Temperatur T und dem Druck p. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und dem Kinetikmodell vom LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) für DME. Die Messdaten sind von Z. Serinyel, C.M. Zinner, C.J. Aul, N.S. Donato, G. Bourque, E.L. Petersen, H.J. Curran: Shock Tube Ignition Delay Time Measurements and Chemical Kinetics Modelling for Mixtures of Dimethylether and Methane in Air. Proceedings of the European Combustion Meeting 2009.

Abb. 31.2. Zündverzugszeit τ für Methan/Dimethylether-Luftgemische beim Äquivalenzverhältnis Φ = 0,5 in Abhängigkeit von der Temperatur T und dem Druck p. Weitere Angaben siehe Abb. 31.1.

Abb. 31.3. Zündverzugszeit τ für Methan/Dimethylether-Luftgemische beim Äquivalenzverhältnis Φ = 1 in Abhängigkeit von der Temperatur T und dem Druck p. Weitere Angaben siehe Abb. 31.1.

Abb. 31.4. Zündverzugszeit τ für Methan/Dimethylether-Luftgemische beim Äquivalenzverhältnis Φ = 2 in Abhängigkeit von der Temperatur T und dem Druck p. Weitere Angaben siehe Abb. 31.1.

Abb. 31.5. Zündverzugszeit τ für n-Heptan in Luft beim Druck p = 13,5 bar in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und von der Temperatur T. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und dem Kinetikmodell vom LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) für n-Heptan. Die Messwerte sind von H. Ciezki, G. Adomeit in Combustion and Flame 93 (1993) 421-433.

Abb. 31.6. Zündverzugszeit τ für n-Heptan in Luft beim Äquivalenzverhältnis Φ = 1 in Abhängigkeit vom Druck p und von der Temperatur T. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und dem Kinetikmodell vom LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) für n-Heptan. Die Messwerte sind von H. Ciezki, G. Adomeit in Combustion and Flame 93 (1993) 421-433 und M. Hartmann, M. Fikri, R. Starke, C. Schulz: Shock-Tube Investigation of Ignition Delay Times of Model Fuels, Proceedings of the European Combustion Meeting 2007.

Abb. 31.7. Zündverzugszeit τ für n-Heptan in Luft beim Äquivalenzverhältnis Φ = 0,5 in Abhängigkeit vom Druck p und von der Temperatur T. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und dem Kinetikmodell vom LLNL (Lawrence Livermore National Laboratory) für n-Heptan. Die Messwerte sind von D. Healy, H.J. Curran, G. Moreac, Proceedings of the European Combustion Meeting 2011.

Abb. 31.8. Zündverzugszeit τ für Luftgemische mit 70 % Methan, 15 % Ethan und 15 % Propan beim Äquivalenzverhältnis Φ = 0,5 in Abhängigkeit vom Druck p (Parameter) und von der Temperatur T. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und dem Kinetikmodell Natural Gas III (2010) der NUI (National University if Ireland) Galway. Die Messwerte sind von D. Healy, H.J. Curran, J.M. Simmie, D.M. Kalitan, C.M. Zinner, A.B. Barrett, E.L. Petersen, G. Bourque in Combustion and Flame 155(3) (2008) 441-448.

Abb. 31.9. Zündverzugszeit τ für Luftgemische mit 70 % Methan, 15 % Ethan und 15 % Propan beim Äquivalenzverhältnis Φ = 1 in Abhängigkeit vom Druck p (Parameter) und von der Temperatur T. Weitere Angaben siehe Abb. 31.8.

Abb. 31.10. Zündverzugszeit τ für Luftgemische mit 70 % Methan, 15 % Ethan und 15 % Propan beim Äquivalenzverhältnis Φ = 2 in Abhängigkeit vom Druck p (Parameter) und von der Temperatur T. Weitere Angaben siehe Abb. 31.8.

Abb. 31.11. Zündverzugszeit τ für Luftgemische mit 90 % Methan, 6,66 % Ethan und 3,34 % Propan beim Äquivalenzverhältnis Φ = 0,5 in Abhängigkeit vom Druck p (Parameter) und von der Temperatur T. Weitere Angaben siehe Abb. 31.8.

Laminare Brenngeschwindigkeit für Erdgas- und Biogas-Luft-Gemische

Abb. 30.1. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Erdgas H/Luft-Gemische bei Umgebungsdruck in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und der Temperatur T_u des unverbrannten Gases. Das Erdgas H hat die Zusammensetzung: 89,6% CH₄, 1,2% C₂H₆, 0,6% C₃H₈, 5,8% N₂ und 2,8% CO₂. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und dem Kinetikmodell GRI 3.0 (Gas Research Institute). Die Messwerte für Methan bei 300 K sind von D. Bradley, P.H. Gaskell, X.J. Gu in Combustion and Flame 104 (1996) 176-198. Reine Kohlenwasserstoffe befinden sich hier.

Abb. 30.2. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Erdgas H/Luft-Gemische bei Umgebungsbedingungen in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und der relativen Feuchte φ der Verbrennungsluft bei 25 °C. Weitere Angaben siehe Abb. 30.1.

Abb. 30.3. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Erdgas H/Luft-Gemische bei Umgebungstemperatur in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und dem Druck p der isobaren Reaktion. Weitere Angaben siehe Abb. 30.1.

Abb. 30.4. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Biogas/Luft-Gemische bei Umgebungsdruck in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und der Temperatur T_u des unverbrannten Gases. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und dem Kinetikmodell GRI 3.0 (Gas Research Institute).

Abb. 30.5. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Biogas/Luft-Gemische bei Umgebungsbedingungen in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und der relativen Feuchte φ der Verbrennungsluft bei 25 °C. Weitere Angaben siehe Abb. 30.4.

Abb. 30.6. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Biogas/Luft-Gemische bei Umgebungstemperatur in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und dem Druck p der isobaren Reaktion. Weitere Angaben siehe Abb. 30.4.

Laminare adiabate Brenngeschwindigkeit (flame speed) für Dimethyläther (DME)-, Methanol-, Ethanol- und Aceton-Luft-Gemische

Abb. 29.1. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Dimethyläther-Luft-Gemische bei Umgebungstemperatur in Abhängigkeit vom Äquivalenz-verhältnis Φ und dem Druck p₀. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik der NUI Galway (National University of Ireland) für Propanol.  Die Messwerte stammen von X. Qin, Y. Ju, Combust. Inst. 30 (2005) 204-233 und E. L. Petersen, 2010 University Turbine Systems Research Workshop, Pennsylvania State University, 19 October 2010.

Abb. 29.2. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methanol-Luft-Gemische bei Umgebungsdruck in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und der Temperatur T₀. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik der UC San Diego (Combustion Research Group). Die Messwerte stammen von M. Christensen, E.J.K. Nilsson, A.A. Konnov, Proceedings of the European Combustion Meeting 2011, M. Metghalchi, J. Keck, Combust. Flame 48 (1982) 191-210, K. Saeed, C.B. Stone, Combust. Flame 139 (2004) 152-166 und P.S. Veloo, Y.L. Wang, F.N. Egolfopoulos, C.K. Westbrook, Combust. Flame 157 (2010) 1989-2004.

Abb. 29.3. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methanol-Luft-Gemische bei 373 K und 10 bar in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik der UC San Diego (Combustion Research Group). Die Messwerte stammen von J. Beeckmann, H. Pitsch: Investigation of the Laminar Burning Velocities of C1-C4 alkohols, Proceedings of the European Combustion Meeting 2011.

Abb. 29.4. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Ethanol-Luft-Gemische bei Umgebungsdruck in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und von der Temperatur des unverbrannten Gases. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik der NUI Galway (National University of Ireland) für Propanol. Die Messwerte stammen von A.A. Konnov, 2nd Heat Flux Workshop, Warsaw, July 29, 2012 und F.N. Egolfopoulos, D.X. Du, C.K. Law, 24th Symp. (Int.) on Combust., The Combustion Institute, Pittsburgh, 1992, 833-841.

Abb. 29.5. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Aceton-Luft-Gemische bei Umgebungsdruck in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ und der Temperatur des unverbrannten Gases. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik der NUI Galway (National University of Ireland) für Aceton.  Die Messwerte stammen von R.J. Meuwissen, Report number WVT 2009.02, Eindhoven University of Technology, January 2009 und S. Pichon et al., Combust. Flame 156 (2) (2009), 494-504.

Laminare Brenngeschwindigkeit für Methan-, Ethan-, Ethylen-, Propan- , Wasserstoff- und n-Heptan-Luft-Gemische

Abb. 28.1. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methan-Wasserstoff-Luft-Gemische bei Umgebungsbedingungen in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik von GRI 3.0 (Gas Research Institute). Die Messwerte stammen von Roy T. E. Hermanns: Laminar Burning Velocities of Methane-Hydrogen-Air Mixtures, Dissertation an der Technischen Universität Eindhoven, 2007.

Abb. 28.2. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methan-Luft-Gemische in Abhängigkeit von der Temperatur des unverbrannten Gases und vom Äquivalenzverhältnis Φ. Weitere Angaben siehe Abb. 28.1.

Abb. 28.3. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methan-Wasserstoff-Luft-Gemische mit 10 Vol.% Wasserstoff in Abhängigkeit von der Temperatur des unverbrannten Gases und vom Äquivalenzverhältnis Φ. Weitere Angaben siehe Abb. 28.1.

Abb. 28.4. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methan-Wasserstoff-Luft-Gemische mit 20 Vol.% Wasserstoff in Abhängigkeit von der Temperatur des unverbrannten Gases und vom Äquivalenzverhältnis Φ. Weitere Angaben siehe Abb. 28.1.

Abb. 28.5. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methan-Wasserstoff-Luft-Gemische mit 30 Vol.% Wasserstoff in Abhängigkeit von der Temperatur des unverbrannten Gases und vom Äquivalenzverhältnis Φ. Weitere Angaben siehe Abb. 28.1.

Abb. 28.6. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Methan-Luft-Gemische bei Umgebungstemperatur in Abhängigkeit vom Äquivalenz-verhältnis Φ und dem Druck (Parameter). Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik von GRI 3.0 (Gas Research Institute). Die Messwerte stammen von G. Rozenchan: An experimental study of outwardly-propagating hydrogen and methane flames at high pressures, M.S.E. thesis, Princeton University, Princeton, NJ, 2001.

Abb. 28.7. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Propan-Luft-Gemische in Abhängigkeit von der Temperatur des unverbrannten Gases und vom Äquivalenzverhältnis Φ. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik C1-C3 mechanism der CRECK Modeling Group. Die Messwerte stammen von S. Balusamy, A. Cessou, B. Lecordier: Direct measurement of local instantaneous laminar burning velocity by a new PIV algorithm. Exp Fluids 50 (2011) 1109-1121, und G. L. Dugger: Effect of initial temperature on flame speed of methane-air, propane-air and ethylene-air mixtures. NACA-Report-1061, 1952.

Abb. 28.8. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Wasserstoff-Luft-Gemische bei Umgebungsbedingungen in Abhängigkeit vom Äquivalenz-verhältnis Φ. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik Hydrogen/CO mechanism der CRECK Modeling Group. Die Messwerte stammen von Dowdy, D.R. et al.: The use of expanding spherical flames to determine velocities and stretch effects in hydrogen/air mixtures. Proc. Combust. Inst. 23 (1990) 325-332, Aung, K.T. et al.: Effects of pressure and nitrogen dilution on flame/stretch interactions of laminar premixed H₂/O₂/N₂ flames. Combust Flame 112 (1998) 1-15 und Tse, S.D. et al.: Morphology and burning rates of expanding flames in H₂/O₂/inert mixtures up to 60 atmospheres. Proc. Combust. Inst. 28 (2000) 1793-1799.

Abb. 28.9. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für Ethylen- und Ethan-Luft-Gemische bei Umgebungsbedingungen in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik von JetSurF 1.0 (USC) und von GRI 3.0 (Gas Research Institut). Die Messwerte stammen von Taylor, S.C.: Burning velocity and the influence of flame stretch, Ph.D. thesis, University of Leeds, 1991.

Abb. 28.10. Laminare (adiabate) Brenngeschwindigkeit S_L für n-Heptan-Luft-Gemische bei Umgebungsdruck in Abhängigkeit vom Äquivalenzverhältnis Φ. Berechung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera und mit der Reaktionskinetik von JetSurF 1.0 (USC), der CRECK Modeling Group und des Lawrence Livermore National Labaratory (LLNL). Die Messwerte stammen von S.G. Davis, C.K. Law, Proc. of the Combust. Inst. 27 (1) (1998) 521-527, von Y. Huang, C.J. Sung, J.A. Eng, Combust. Flame 139 (3) (2004) 521-527, von A.P. Kelley, A.J. Smallbone, D.I. Zhu, C.K. Law, Proc. of the Combust. Inst. 33 (2011) 971-978 und von C.T. Chong, S. Hochgreb, Proc. of the Combust. Inst. 33 (2011) 979-986.

Explosion (Detonation) von Alkoholen (Methanol, Ethanol, Isopropanol, Butanol)

Abb. 27.1. Detonationsdruck p von Alkoholen (Methanol, Ethanol, Isopropanol, Butanol) in Luft nach den Schock- und Detonations-Sprungbedingungen, berechnet für die Chapman-Jouguet-Stoßwellengeschwindigkeit, als Funktion des Stoffmengenanteils x_i. Die Ausgangsgrößen sind T₀ = 373,15 K und p₀ = 1,013 bar. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera sowie nach S. Browne, J. Ziegler und J.E. Shepherd gemäß "Numerical Solution Methods for Shock and Detonation Jump Conditions", GALCIT Report FM2006.006, July 2004-Revised August 29, 2008.

Abb. 27.2. Chapman-Jouguet-Geschwindigkeit U_CJ für Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol als Funktion des Stoffmengenanteils x_i in Luft. Weitere Angaben siehe Abb. 27.1.

Abb. 27.3. Detonationsdruck p der reflektierten Stoßwelle für Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol in Luft als Funktion des Stoffmengenanteils x_i. Die Ausgangsgrößen sind T₀ = 373,15 K und p₀ = 1,013 bar. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera sowie nach S. Browne, J. Ziegler und J.E. Shepherd gemäß "Numerical Solution Methods for Shock and Detonation Jump Conditions", GALCIT Report FM2006.006, July 2004-Revised August 29, 2008.

Abb. 27.4. Isochorer Detonationsdruck p von Alkoholen (Methanol, Ethanol, Isopropanol und Butanol) berechnet für die Stoßwelle der Chapman-Jouguet-Geschwindigkeit als Funktion des Stoffmengenanteils x_i in Luft. Die Ausgangsgrößen sind T₀ = 373,15 K und p₀ = 1,0 bar. Berechnung nach David G. Goodwin mit dem Programm Cantera sowie nach S. Kao und J.E. Shepherd gemäß "Numerical Solution Methods for Control Volume Explosions and ZND Detonation Structure", GALCIT Report FM2006.007, July 2004-Revised September 23, 2008.

Adiabate Verbrennungstemperatur, Exergieverlust und exergetischer Wirkungsgrad

Abb. 26.1. Enthalpie-Temperatur-Diagramm (h, t – Diagramm) zur graphischen Bestimmung der adiabaten Verbrennungstemperatur t_ad. Verbrennung von Erdgas H (Nordsee/Ekofisk) bei p = 100 kPa mit trockener Luft. Die Horizontale, die die Kurven vor und nach der Reaktion desselben Luftverhältnisses λ schneidet, liefert mit dem linken Schnittpunkt die Brenngas/Luft-Temperatur, und mit dem rechten Schnittpunkt die adiabate Verbrennungstemperatur t_ad jeweils auf der Temperaturachse.

Abb. 26.2. Adiabate Verbrennungstemperatur t_ad von Erdgas H (Nordsee/Ekofisk) bei Verbrennung mit trockener Luft als Funktion des Luftverhältnisses λ. Die Brenngastemperatur ist t₀ = 25 °C, die Lufttemperatur t_L ist Parameter.  Berechnung mit Berücksichtigung der Dissoziation beim Druck p₀ = 100 kPa nach David G. Goodwin (Programm: Cantera).

Tab. 26.1. Adiabate Verbrennungstemperatur t_ad von Erdgas H (Nordsee/Ekofisk) in Abhängigkeit vom Luftverhältnis λ und der Temperatur t_L der vorgewärmten trockenen Luft. Die Brenngastemperatur ist t₀ = 25 °C. Berechnung mit Berücksichtigung der Dissoziation beim Druck p₀ = 100 kPa nach David G. Goodwin (Programm: Cantera).

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    t_L                             Luftverhältnis λ

   °C      0,40      0,60      0,80      1,00      1,20      1,40      1,60

----------------------------------------------------------------------------

   -50    954,85   1467,98   1780,66   1918,75   1728,76   1540,64   1386,03

   -25    971,54   1485,01   1797,37   1931,17   1745,07   1558,47   1404,64

     0    988,33   1502,08   1814,05   1943,46   1761,26   1576,26   1423,22

    25   1005,24   1519,22   1830,71   1955,62   1777,34   1594,01   1441,79

    50   1022,29   1536,45   1847,35   1967,68   1793,32   1611,72   1460,35

    75   1039,50   1553,77   1863,98   1979,64   1809,19   1629,41   1478,91

   100   1056,88   1571,21   1880,60   1991,51   1824,97   1647,09   1497,49

   125   1074,45   1588,76   1897,21   2003,30   1840,64   1664,75   1516,09

   150   1092,23   1606,44   1913,80   2015,01   1856,21   1682,39   1534,70

   175   1110,20   1624,26   1930,38   2026,65   1871,68   1700,02   1553,35

   200   1128,40   1642,21   1946,93   2038,22   1887,05   1717,63   1572,02

   225   1146,81   1660,31   1963,44   2049,73   1902,31   1735,23   1590,73

   250   1165,44   1678,54   1979,90   2061,18   1917,45   1752,80   1609,46

   275   1184,30   1696,91   1996,30   2072,57   1932,49   1770,34   1628,22

   300   1203,38   1715,42   2012,62   2083,90   1947,40   1787,84   1647,00

   350   1242,21   1752,81   2044,95   2106,39   1976,85   1822,70   1684,60

   400   1281,90   1790,66   2076,77   2128,65   2005,78   1857,31   1722,22

   450   1322,42   1828,89   2107,94   2150,69   2034,15   1891,56   1759,78

   500   1363,70   1867,40   2138,34   2172,50   2061,95   1925,38   1797,18

   550   1405,70   1906,06   2167,86   2194,06   2089,14   1958,66   1834,33

   600   1448,33   1944,75   2196,44   2215,37   2115,72   1991,32   1871,11

   650   1491,55   1983,32   2224,04   2236,41   2141,69   2023,29   1907,39

   700   1535,28   2021,64   2250,66   2257,19   2167,05   2054,49   1943,08

   750   1579,44   2059,57   2276,30   2277,68   2191,79   2084,88   1978,05

   800   1623,90   2096,91   2300,99   2297,86   2215,93   2114,42   2012,21

   850   1668,55   2133,53   2324,78   2317,75   2239,47   2143,10   2045,49

   900   1713,31   2169,34   2347,73   2337,34   2262,46   2170,94   2077,86

   950   1758,06   2204,21   2369,90   2356,63   2284,91   2197,96   2109,30

  1000   1802,71   2238,08   2391,36   2375,64   2306,85   2224,18   2139,79

  1050   1847,14   2270,87   2412,16   2394,37   2328,31   2249,65   2169,35

  1100   1891,21   2302,55   2432,35   2412,81   2349,30   2274,39   2197,99

  1150   1934,80   2333,09   2451,98   2430,99   2369,86   2298,43   2225,73

  1200   1977,80   2362,47   2471,10   2448,89   2390,01   2321,83   2252,62

  1250   2020,06   2390,71   2489,73   2466,54   2409,75   2344,61   2278,68

  1300   2061,49   2417,84   2507,91   2483,93   2429,12   2366,81   2303,96

Abb. 26.3. Enthalpie-Temperatur-Diagramm (h, t–Diagramm) zur graphischen Bestimmung der adiabaten Verbrennungstemperatur t_ad. Verbrennung von durchschnittlichem Biogas bei p = 100 kPa mit trockener Luft. Die Horizontale, die die Kurven vor und nach der Reaktion desselben Luftverhältnisses λ schneidet, liefert mit dem linken Schnittpunkt die Brenngas/Luft-Temperatur, und mit dem rechten Schnittpunkt die adiabate Verbrennungstemperatur t_ad jeweils auf der Temperaturachse.

Abb. 26.4. Adiabate Verbrennungstemperatur t_ad von durchschnittlichem Biogas bei Verbrennung mit trockener Luft als Funktion des Luftverhältnisses λ. Die Brenngastemperatur ist t₀ = 25 °C, die Lufttemperatur t_L ist Parameter. Berechnung mit Berücksichtigung der Dissoziation beim Druck p₀ = 100 kPa nach David G. Goodwin (Programm: Cantera).

Tab. 26.2. Adiabate Verbrennungstemperatur t_ad von durchschnittlichem Biogas in Abhängigkeit vom Luftverhältnis λ und der Temperatur t_L der vorgewärmten trockenen Luft. Die Brenngastemperatur ist t₀ = 25 °C. Berechnung mit Berücksichtigung der Dissoziation beim Druck p₀ = 100 kPa nach David G. Goodwin (Programm: Cantera).

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    t_L                             Luftverhältnis λ

   °C      0,40      0,60      0,80      1,00      1,20      1,40      1,60

----------------------------------------------------------------------------

   -50    818,62   1308,13   1631,67   1806,51   1629,68   1460,41   1320,96

   -25    829,23   1320,83   1645,27   1817,60   1644,06   1476,11   1337,50

     0    839,87   1333,51   1658,86   1828,57   1658,35   1491,76   1354,00

    25    850,54   1346,20   1672,41   1839,42   1672,54   1507,36   1370,46

    50    861,24   1358,90   1685,95   1850,16   1686,65   1522,92   1386,89

    75    871,98   1371,61   1699,48   1860,80   1700,68   1538,44   1403,30

   100    882,75   1384,34   1712,99   1871,34   1714,62   1553,93   1419,70

   125    893,57   1397,09   1726,50   1881,79   1728,49   1569,39   1436,08

   150    904,43   1409,87   1740,00   1892,14   1742,26   1584,82   1452,46

   175    915,34   1422,69   1753,49   1902,41   1755,96   1600,23   1468,84

   200    926,31   1435,54   1766,98   1912,60   1769,57   1615,61   1485,21

   225    937,32   1448,43   1780,47   1922,71   1783,10   1630,97   1501,60

   250    948,39   1461,36   1793,95   1932,74   1796,53   1646,31   1517,98

   275    959,51   1474,35   1807,43   1942,70   1809,89   1661,62   1534,38

   300    970,70   1487,38   1820,89   1952,59   1823,15   1676,91   1550,78

   350    993,26   1513,61   1847,78   1972,17   1849,39   1707,39   1583,61

   400   1016,09   1540,05   1874,59   1991,50   1875,24   1737,72   1616,46

   450   1039,18   1566,72   1901,26   2010,57   1900,67   1767,87   1649,30

   500   1062,54   1593,62   1927,73   2029,41   1925,66   1797,79   1682,10

   550   1086,16   1620,73   1953,93   2048,00   1950,18   1827,41   1714,79

   600   1110,04   1648,03   1979,76   2066,36   1974,21   1856,67   1747,33

   650   1134,15   1675,49   2005,14   2084,46   1997,73   1885,50   1779,62

   700   1158,48   1703,07   2029,98   2102,31   2020,72   1913,82   1811,57

   750   1182,98   1730,72   2054,19   2119,88   2043,16   1941,56   1843,10

   800   1207,64   1758,40   2077,71   2137,18   2065,05   1968,68   1874,12

   850   1232,45   1786,09   2100,51   2154,20   2086,39   1995,15   1904,59

   900   1257,40   1813,76   2122,57   2170,96   2107,22   2020,96   1934,44

   950   1282,48   1841,36   2143,90   2187,46   2127,54   2046,09   1963,62

  1000   1307,68   1868,86   2164,49   2203,71   2147,37   2070,54   1992,12

  1050   1332,98   1896,23   2184,37   2219,70   2166,74   2094,33   2019,89

  1100   1358,39   1923,43   2203,58   2235,45   2185,66   2117,45   2046,92

  1150   1383,89   1950,40   2222,15   2250,97   2204,15   2139,94   2073,21

  1200   1409,47   1977,11   2240,11   2266,25   2222,24   2161,82   2098,76

  1250   1435,12   2003,52   2257,51   2281,31   2239,94   2183,10   2123,58

  1300   1460,83   2029,58   2274,38   2296,15   2257,27   2203,81   2147,67

Abb. 26.5. Exergetischer Wirkungsgrad ζ der adiabaten Verbrennung von Erdgas H (Nordsee/Ekofisk) in Abhängigkeit vom Luftverhältnis λ und der Temperatur t_L der vorgewärmten trockenen Luft. Die Brenngastemperatur ist t₀ = 25 °C. Der exergetische Wirkungsgrad ζ ergibt sich aus dem spezifischen Exergieverlust e_v und der spezifischen Exergie des Brennstoffes e_B gemäß ζ = 1–e_v/e_B. Näheres bei H. D. Baehr und S. Kabelac: Thermodynamik. 13. Aufl. Berlin: Springer 2006. Berechnung mit Berücksichtigung der Dissoziation beim Druck p₀ = 100 kPa nach David G. Goodwin (Programm: Cantera).

Abb. 26.6. Exergetischer Wirkungsgrad ζ der adiabaten Verbrennung von durch-schnittlichem  Biogas in Abhängigkeit vom Luftverhältnis λ und der Temperatur t_L der vorgewärmten trockenen Luft. Die Brenngastemperatur ist t₀ = 25 °C. Weitere Angaben siehe Abb. 26.5.