最近のコメント

匿名
2021.05.15
説明にある、「酸素富化空気を使用した場合の理論湿り燃焼排ガス量は、次のように表すことができます...」の次にある式は誤りです。この式は酸素富化空気を使用した場合の理論湿り燃焼排ガス量を表していません。単に酸素富化空気の供給量を表しているだけです。ただ、この問題では通常空気と酸素富化空気使用時で湿り燃焼排ガスに混入するN2の量の差がそのまま、通常空気使用時と酸素富化空気使用時の理論湿り排ガス量の差となるため、通常空気使用時の供給量と酸素富化空気使用時の供給量の差を計算すれば、両条件での理論湿り排ガス量の差になるため、答えとしては合っています。 題意に沿った素直なアプローチは以下のようになると思います。 酸素濃度21%の通常空気使用時の理論湿り排ガス量G0 m3N/kgは、理論空気量をA0 m3N/kg、燃焼で発生する全ガス量をV m3N/kgとすると、 湿り排ガス量 = 供給した空気量 – 消費した酸素量 + 燃焼で発生する全ガス量 であり、「理論湿り排ガス量」は、これに「供給する空気は理論空気量ぴったり」という条件が加わります。A0 m3N/kgに含まれる酸素量は0.21V0 だからこれが消費した酸素量になります。従って、  G0 = A0 - 0.21A0 + V = 0.79A0 + V 酸素濃度25%の酸素富化空気使用時(rの添字をつけます)の理論湿り排ガス量G0r m3N/kgは、酸素富化空気使用時の理論空気量をA0r m3N/kgとすると、燃焼で発生するガス量は不変なので、通常空気の場合と同様に  G0r = A0r - 0.25A0r + V = 0.75A0r + V となります。これが酸素富化空気使用時の理論湿り排ガス量を正しく表す式です。問題で聞かれているのは両者の差 ΔV m3N/kgで、  ΔV = G0 – G0r = 0.79A0 – 0.75A0r です。A0rはA0で表すことができます。通常空気と酸素富化空気のどちらを使用しても、この燃料が完全燃焼するために必要な酸素量は等しいはずです。つまり、  0.21A0 = 0.25A0r 従って、  A0r = (0.21/0.25)A0 = (21/25)A0 これを、ΔVの式に代入すると、  ΔV = 0.79A0 – 0.75 x ...
R1 大気特論 問3
匿名
2021.05.15
「上記の4について、今回は完全燃焼なので燃焼後に酸素は残りませんが...」は、誤解です。この問題では完全燃焼させたと条件を指定していますが、「燃焼排ガス中に残余酸素が残らないように、理論空気量ぴったりで燃焼させた」、とまでは言っていません。燃焼排ガス中に、残余酸素があると考える方が自然です。もっとも、それはH/Cの計算には影響しませんが。 基本的な計算方法はこれで良いと思いますが、私なら次のように計算します。燃料単位量(気体燃料ならm3N、固体液体燃料ならkg)あたりに発生する湿り燃焼排ガス量 Gwet m3N/(kg or m3N) 、乾き燃焼排ガス量 Gdry m3N/(kg or m3N) 、発生するCO2量を VCO2 m3N/(kg or m3N)、発生するH2O量を VH2O m3N/(kg or m3N)とします。乾きガス基準、湿りガス基準 のCO2濃度 Xdry, Xwet をこれらで表示すると  Xwet=VCO2/Gwet  Xdry=VCO2/Gdry これらから  Gwet=VCO2/Xwet , Gdry=VCO2/Xdry 湿り燃焼排ガス量と乾き燃焼排ガス量との関係は、その定義より  Gwet-Gdry = VH2O です。したがって、  Gwet-Gdry = VH2O = VCO2/Xwet - VCO2/Xdry  VH2O/VCO2 = (1/Xwet - 1/Xdry) これで、VH2O/VCO2がわかりましたので、このページの説明にもあるとおり  H/C = 2 x VH2O/VCO2 Xwet=0.0893, Xdry=0.1031を代入して計算すると  H/C=3 となります。空気由来のN2、残余酸素、発生するガスを含めた一括のガス量をVwet, Vdryとおいていますので、燃料中にOやSがあっても、使用空気が過剰空気であっても関係ありません。 まず、全ての量を文字式として物質収支から立式して、最終的に値を代入するという方法が見通しがよく、理解しやすいと思います。
R2 大気特論 問3