كثافة البنزين عند درجات حرارة مختلفة. الخصائص الفيزيائية الحرارية للأبخرة

أهداف العمل:

    لإعطاء الطلاب فكرة عن منهجية تحديد كثافة المنتجات البترولية.

    لتعليم الطلاب مراعاة قيمة الكثافة في العمليات المحاسبية لاستهلاك الوقود وزيوت التشحيم.

تحت كثافة الوقودρ فهم كتلته لكل وحدة حجم. يتم التعبير عن أبعاد الكثافة في نظام الوحدات الدولي للوحدات بالكيلو جرام / م 3. تعتمد كثافة المنتجات الزيتية على درجة الحرارة ، أي مع زيادتها تقل كثافتها ، وتزداد مع انخفاضها. يمكن قياس الكثافة في أي درجة حرارة ، ولكن يجب أن تصل نتيجة القياس إلى درجة حرارة +20 درجة مئوية ، والتي يتم أخذها كمعيار عند تقييم كثافة الوقود والزيوت.

يتم تنفيذ إحضار الكثافة المقاسة إلى الكثافة عند درجة حرارة قياسية +20 درجة مئوية وفقًا للصيغة

ρ 20 = ρ ر + γ(ر + 20),

أين ρ - كثافة الوقود عند درجة حرارة الاختبار ، كجم / م 3 ؛ γ - تصحيح متوسط ​​درجة الحرارة ، كجم / م 3 -deg (الجدول 2) ؛ ر- درجة الحرارة التي تم عندها قياس كثافة الوقود ، درجة مئوية.

يتم إعطاء قيم تصحيحات الكثافة في الجدول. 2.

الجدول 2

متوسط ​​تصحيحات درجة الحرارة لكثافة المنتجات النفطية

منتجات الزيوت

حدود

الكثافة المقدرة للمنتجات النفطية ρ ركجم / م 3

تصحيح درجة الحرارة لكل 1 درجة مئوية γ ، كجم / م 3

ديزل

الإبلاغ عن المنتجات النفطية التي تم البحث عنها

يتم حساب المنتجات البترولية في مستودعات النفط ، ومستودعات وقود السيارات ، وقواعد الميكنة ومحطات الوقود ، وكذلك الشراء بالجملة ونقل الوقود ومواد التشحيم في وحدات الكتلة ، أي يتم الاستلام بوحدات الوزن - كيلوغرام و طن (كجم ، طن) ، ويؤخذ الاستهلاك في الاعتبار بالوحدات الحجمية - لتر (لتر).

لذلك ، يجب أن ينص نظام المحاسبة وإعداد التقارير ، وكذلك الحسابات في إعداد طلبات التوريد ، على تحويل الكميات من الوحدات الكتلية إلى وحدات الحجم والعكس صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، يتم التحكم في وجود مخلفات الوقود في خزانات محطات التعبئة (محطات الوقود) ، وبيعها بالتجزئة وإطلاقها عند تعبئة خزانات المركبات ، كما يتم تحديد معدلات استهلاكها وإنتاجها في وحدات حجم ، أي باللترات (لتر). ).

لهذا السبب ، من الضروري إعادة الحساب من وحدات الكتلة إلى وحدات الحجم والعكس بالعكس ، والتي من الضروري معرفة كثافة المنتجات النفطية المستلمة والمصدرة.

تتم إعادة الحساب على النحو التالي: كمية البنزين بوحدات الكتلة ، كجم جي ر = الخامس ر ρ ر,

أين الخامس ر- كمية البنزين بوحدات الحجم ، ل ؛ ρ ر- كثافة البنزين عند نفس درجة الحرارة كغم / لتر.

مع الحساب العكسي ونفس الترميز الخامس ر = جي ر / ρ ر.

في هذا الطريق، الكثافة المطلقةالمادة هي مقدار الكتلة الموجودة في وحدة حجم. لها البعد kg / m 3 في نظام SI.

قياس الكثافة بمقاييس كثافة الزيت

في المستودعات ومحطات التعبئة ، يتم قياس كثافة المنتجات البترولية باستخدام مقياس كثافة الزيت(مقياس كثافة السوائل) ، وهو عبارة عن عوامة زجاجية مجوفة مع ثقل في الأسفل وأنبوب زجاجي رفيع في الأعلى ، حيث يتم وضع مقياس الكثافة. تشتمل مجموعة القياس على مقاييس كثافة ذات حدود مختلفة لمقاييس الكثافة ، والتي تسمح عمليًا بتحديد كثافة جميع أنواع الوقود والزيوت (الشكل 3-4).

يتم تدريج مقاييس الكثافة بالجرام / سم 3 ، لذلك ، للتعبير عن كثافة المنتج في نظام SI ، من الضروري إعادة حساب نتيجة القياس بضربها في 1000.

أرز. 4. تحديد كثافة البنزين لكن -مقياس الهواء: 1 - مقياس الحرارة 2 - مقياس الكثافة (ع ، جم / سم 2) ؛ ب- مقياس كثافة الزيت: 1- مقياس كثافة الزيت

أرز. 3. جهاز لتقدير كثافة المنتجات البترولية: 1- اسطوانة زجاجية. 2 - مقياس كثافة الزيت 3 - منتج زيت تم اختباره ؛ 4 - ميزان الحرارة

الأجهزة والمواد -مقياس كثافة الزيت ، اسطوانة زجاجية

ترتيب العمل.

1) صب وقود الاختبار في أسطوانة زجاجية نظيفة بسعة 250 مل وقطر 50 مل ؛

2) دع الوقود يستقر حتى يتم إطلاق فقاعات الهواء بحيث تأخذ درجة حرارة الهواء المحيط ؛

3) حدد مقياس كثافة الزيت مع التقسيم المناسب للمقياس ، كجم / م 3 ، وحد القياس:

للبنزين - 690-750 ؛ لوقود الديزل - 820-860 ؛

للكيروسين - 780-820 ؛ للزيوت - 830-910 ؛

4) خذ مقياس كثافة الزيت النظيف والجاف من الجزء العلوي واغمره ببطء في منتج الاختبار حتى لا يلمس جدران الأسطوانة ؛

5) عند إنهاء تذبذبات مقياس كثافة الزيت ، اقرأ القراءات على مقياس الكثافة على طول الحافة العلوية للغضروف المفصلي (في هذه الحالة ، يجب أن تكون عين المراقب عند مستوى الغضروف المفصلي للسائل) ؛

6) اقرأ درجة حرارة الاختبار روفقًا لميزان الحرارة الملحوم في مقياس كثافة الزيت. تعطي القراءة على مقياس الكثافة كثافة الوقود ρ رفي درجة حرارة الاختبار ر.

7) قم بإحضار الكثافة المقاسة إلى القيمة القياسية p 20 ، أي إلى الكثافة عند درجة حرارة +20 درجة مئوية ، مع مراعاة تصحيح درجة الحرارة وفقًا للجدول. 3.

يتم إعطاء قيم تصحيحات الكثافة في الجدول. 3. كثافة البنزين غير موحدة ، ومع ذلك ، إلى جانب المؤشرات الفيزيائية والكيميائية الأخرى ، فإنها تميز جودة المنتجات البترولية ؛

الجدول 3

جدول التصحيحات الكاملة لدرجة الحرارة لكثافة المنتجات النفطية

تقاس

تصحيح لـ

تقاس

تصحيح لـ

الكثافة ، كجم / م 3

1 درجة مئوية ، كجم / م 3

الكثافة ، كجم / م 3

1 درجة مئوية ، كجم / م 3

8) عند تحديد كثافة المنتجات النفطية ذات اللزوجة عند 50 درجة مئوية لأكثر من 200 درجة مئوية ، يتم غمر مقياس الكثافة ببطء شديد ، لذلك يتم خلط هذه المنتجات الزيتية مع حجم مساوٍ من الكيروسين ، والذي تم قياس كثافته مسبقًا . يتم خلط المنتجات الزيتية حتى تصبح متجانسة تمامًا ويتم تحديد كثافة الخليط بنفس الطريقة الموضحة سابقًا.

يتم حساب كثافة منتج الزيت اللزج بالصيغة التالية:

حيث p I كثافة الخليط ؛ p II كثافة الكيروسين.

إذا تم تحديد كثافة الكيروسين والمخلوط عند درجات حرارة مختلفة ، فسيتم إعادة حساب الكثافات ، ويتم إحضارها إلى نفس قيم درجة الحرارة ، وبعد ذلك فقط يتم استبدال قيم p I و p II في الصيغة.

عندما يجلس كوب من الماء لفترة طويلة ، فإن كل الماء الموجود فيه سيتبخر ببساطة. في هذه المقالة ، سنتحدث فقط عن سبب حدوث ذلك ومناقشة خصائص الأبخرة.

التبخر والتكثيف

تتحرك جزيئات الماء عند نفس درجة الحرارة بسرعات مختلفة. بالطبع ، تلتزم الغالبية بقيمة سرعة واحدة ، لكن بعضها له مؤشرات مختلفة بشكل كبير.

في ظل هذه الظروف ، يحدث أن يصطدم أحد أسرع الجزيئات بالسطح الحر للماء.

سطح الماء الحر هو الحد الذي يتلامس فيه السائل مع الهواء. بعد الوصول إلى هناك ، يمكن لسرعة الجزيء التغلب على جاذبية الجزيئات الأخرى الأبطأ وترك الماء نفسه. هذه العملية تسمى التبخر. يتم تحويل الجزيئات التي تطير من الماء إلى بخار. الآن دعنا ننتقل إلى المصطلحات.


التبخر هو تحويل الماء إلى بخار. يمكن أن تتم هذه العملية فقط على الحدود مع الهواء.

تشير الخصائص أيضًا إلى أنه بعد فترة زمنية معينة يمكن للجزيء أن يتحول مرة أخرى إلى ماء. وهذا ما يسمى التكثيف.

التكثيف هو عكس التبخر.



توازن ديناميكي

تتنوع خواص الأبخرة ، والآن سنتحدث عن إحداها.

ناقشنا في وقت سابق ما يحدث عندما يترك الجزيء سائلًا ، ولكن تم إعطاء المثال بكوب ماء مفتوح. الآن دعونا نناقش ما يحدث إذا كان الكوب مغلقًا بإحكام. في هذه الحالة ، ستزداد كثافة البخار فوق الماء. لهذا السبب ، ستمنع الجزيئات بعضها البعض من مغادرة الحدود بالهواء ، مما يؤدي إلى انخفاض عملية التبخر. في الوقت نفسه ، سيزداد معدل التكثيف ، لأنه بسبب تراكم البخار ، سيكون عدد الجزيئات التي يتم تحويلها مرة أخرى إلى ماء أكبر.

عاجلاً أم آجلاً ، في ظل ظروف معينة ، فإن معدل التكثيف سوف يساوي معدل التبخر. تسمى خصائص الماء والبخار هذه - توازن ديناميكي.

التوازن الديناميكي هو عندما يكون عدد الجزيئات التي تحولت إلى بخار ، في نفس الوقت ، مساويًا لعدد الجزيئات التي عادت إلى الماء. بناءً على ذلك ، يترتب على ذلك أن حجم الماء لن ينخفض ​​، وكذلك كمية البخار. هذا يعني أن البخار أصبح "مشبعًا".

البخار المشبع هو عندما يكون في توازن ديناميكي مع الماء الذي أتى منه. وبالمثل ، يقال إن البخار الذي ليس في حالة توازن ديناميكي غير مشبع.

تعني خصائص البخار أنه يتمتع دائمًا بضغط وكثافة أعلى من البخار غير المشبع. وذلك لأن البخار المشبع له قيمة قصوى للضغط والكثافة. في الفيزياء ، يُشار إلى هذه الكميات بالرمز p n و n على التوالي.

خصائص البخار المشبع

ويترتب على المعلومات الواردة أعلاه أن حالة البخار المشبع يمكن وصفها بنفس المعادلة مثل الحالة. على الأقل هناك علاقة بين الكثافة والضغط.


خصائص الماء وبخار الماء مذهلة ، على الأقل بسبب هذا. لكن حقيقة معينة، حول تشابه البخار المشبع مع غاز مثالي ، تم التحقق تجريبياً. هذا مذهل لأن خصائص الأبخرة تختلف اختلافًا كبيرًا عن خصائص الغازات المثالية. يجدر سرد الاختلافات الرئيسية.

الكثافة مقابل درجة الحرارة

من الجدير في البداية إبداء ملاحظة والقول إنه عند استخدام كلمة "بخار" ، فإن المقصود تحديدًا هو "بخار مشبع". لذلك ، تشير الخصائص الفيزيائية الحرارية للبخار إلى أن كثافته عند نفس درجة الحرارة لا تعتمد على الحجم. وبالتالي ، إذا تم إنشاء ضغط اصطناعي في وعاء مغلق ، فإن كثافة البخار ستزداد لبعض الوقت. سوف يتسارع التكثيف أيضًا وفي بعض الأحيان يتجاوز عملية التبخر. سيستمر هذا حتى يحدث التوازن الديناميكي. مع بدايتها ، تعود الكثافة إلى وضعها الطبيعي.

سيحدث نفس الشيء إذا انخفض الضغط ، فقط المكان الذي تزداد فيه كثافة البخار ، سوف ينخفض. هذا بسبب تسارع التبخر. لكن هذه العملية ستستمر حتى التطبيع الكامل لجميع العمليات.

وكذلك حجم البخار لا يؤثر بأي شكل من الأشكال على ضغطه. وذلك لأن الحجم لا يؤثر على الكثافة أيضًا. ووفقًا للصيغة ، فإن الكثافة والضغط كميات متبادلة في هذه الحالة. من هنا تأتي هذه الحجة.

تأثير درجة الحرارة على الكثافة

الخصائص الفيزيائية الحراريةيعني الماء والبخار أيضًا أنه مع نفس حجم الماء ، تزداد كثافته عند تسخينه ، وعندما تنخفض درجة الحرارة ، على العكس من ذلك ، تقل.

مع ارتفاع درجة الحرارة ، تزداد عملية التبخر أضعافا مضاعفة. وكما في المثال السابق ، فإن التوازن الديناميكي مضطرب بسبب التبخر المفرط ، ولكن لفترة قصيرة فقط. عاجلاً أم آجلاً ، ستعود عمليات التبخر والتكثيف إلى طبيعتها.


يحدث الشيء نفسه عندما تنخفض درجة الحرارة. في هذه الحالة فقط سينخفض ​​معدل التبخر ، وسيستمر التكثيف حتى يتم الوصول إلى التوازن بينهما. لكن ، بالطبع ، يحدث هذا بكمية أقل بكثير من البخار.

بناءً على ذلك ، يمكن القول أن قانون تشارلز لا يعمل بالبخار المشبع. هذا لأنه عندما يتم تسخين الماء وتبريده ، تتغير كتلته ، وهذا بدوره يعني أن الوظيفة ليست خطية.

الضغط مقابل درجة الحرارة

استمرارًا في هذا الموضوع ، تجدر الإشارة إلى تبعية أخرى. الحقيقة هي أنه مع زيادة درجة الحرارة ، يزداد ضغط البخار عدة مرات أسرع. في الواقع ، لوحظ هذا الاعتماد مع الكثافة ، ولكن هذا الاستنتاج مستمد من حقيقة أن الكثافة والضغط قيمتان مترابطتان في الصيغة المقدمة.

لا يمكن عزل اعتماد الضغط على درجة الحرارة عن قانون الغاز المثالي ، لأن الاعتماد المقدم أسي.

رطوبة الجو

حان الوقت للحديث عن البلل عندما يحتوي على بخار. ومن الواضح أن هذا الاعتماد يتناسب طرديا. أي أنه كلما زاد البخار ، زاد رطوبة الهواء.

هناك أيضا الفكرة الرطوبة المطلقة"هذه ظاهرة عندما يكون الضغط الناتج في الهواء مساويًا لضغط البخار. تعمل هذه الظاهرة أيضًا مع كثافة البخار.

يتم استدعاء نسبة الرطوبة المطلقة في الهواء إلى ضغط البخار المشبع ، بشرط أن تكون درجة الحرارة هي نفسها.


مقياس ضغط الدميتكون من ميزانين حرارة ، واحد منهم فقط ملفوف بقطعة قماش مبللة. مبدأ عملها هو أنه في حالة الرطوبة المنخفضة ، يستمر التبخر من القماش بشكل أسرع ، مما يؤدي إلى تبريد مقياس الحرارة الملفوف بشكل كبير. في ضوء ذلك ، هناك فرق في القراءات بين الجهازين. بناءً على ذلك ، تم بالفعل حساب رطوبة الهواء نفسها.

كثافة الوقود جاذبية معينة، وهي مقدار الكتلة لكل وحدة حجم.

تعتمد كثافة الوقود إلى حد كبير على كثافة الزيت الذي يتم الحصول عليه منه. وفقًا لـ GOST R 52368-2005 ، يجب أن تكون كثافة الوقود عند درجة حرارة +15 درجة مئوية في حدود 0.820-0.845 جم / سم 3 ، ووفقًا لـ GOST 305-82 يجب ألا تتجاوز 0.860 (عند 20 درجة مئوية)

تعتمد كثافة الوقود على درجة الحرارة ، كما هو الحال مع أي سائل آخر: مع ارتفاع درجة الحرارة ، تقل كثافة الوقود والعكس صحيح - مع انخفاض درجة الحرارة ، تزداد كثافة الوقود. توجد جداول خاصة لتحويل كثافة الوقود حسب درجة الحرارة. بالنسبة لوقود الديزل ، يكون تصحيح درجة الحرارة لتغيير الكثافة ، في المتوسط ​​، 0.0007 جم / سم 3 لكل 1 درجة مئوية.

كثافة المنتجات البترولية

حساب دقيق لكثافة المنتج النفطي

من أجل تحديد كثافة منتج زيتي باستخدام هذا الجدول عند درجة حرارة معينة ، من الضروري:

جدول متوسط ​​تصحيحات درجة الحرارة لكثافة المنتجات البترولية.

الكثافة عند 20 درجة مئوية الكثافة عند 20 درجة مئوية تصحيح درجة الحرارة لـ 1 درجة مئوية
0,650-0,659 0,000962 0,8300-0,8399 0,000725
0,660-0,669 0,000949 0,8400-0,8499 0,000712
0,670-0,679 0,000936 0,8500-0,8599 0,000699
0,680-0,689 0,000925 0,8600-0,8699 0,000686
0,6900-0,6999 0,000910 0,8700-0,8799 0,000673
0,7000-0,7099 0,000897 0,8800-0,8899 0,000660
0,7100-0,7199 0,000884 0,8900-0,8999 0,000647
0,7200-0,7299 0,000870 0,9000-0,9099 0,000633
0,7300-0,7399 0,000857 0,9100-0,9199 0,000620
0,7400-0,7499 0,000844 0,9200-0,9299 0,000607
0,7500-0,7599 0,000831 0,9300-0,9399 0,000594
0,7600-0,7699 0,000818 0,9400-0,9499 0,000581
0,7700-0,7799 0,000805 0,9500-0,9599 0,000567
0,7800-0,7899 0,000792 0,9600-0,9699 0,000554
0,7900-0,7999 0,000778 0,9700-0,9799 0,000541
0,8000-0,8099 0,000765 0,9800-0,9899 0,000528
0,8100-0,8199 0,000752 0,9900-1,000 0,000515
0,8200-0,8299 0,000738

أ) أوجد كثافة المنتج النفطي عند +20 درجة مئوية وفقًا لجواز السفر ؛

ب) قياس متوسط ​​درجة حرارة الحمولة في الخزان ؛

ج) تحديد الفرق بين +20 درجة مئوية ومتوسط ​​درجة حرارة البضائع ؛

د) وفقًا لعمود تصحيح درجة الحرارة ، ابحث عن التصحيح لـ 1 درجة مئوية ، والكثافة المقابلة لهذا المنتج عند +20 درجة مئوية ؛

هـ) اضرب تصحيح درجة حرارة الكثافة بفرق درجة الحرارة ؛

و) طرح المنتج الذي تم الحصول عليه في الفقرة "هـ" من قيمة الكثافة عند +20 درجة مئوية ، إذا كان متوسط ​​درجة حرارة المنتج الزيتي في الخزان أعلى من +20 درجة مئوية ، أو أضف هذا المنتج إذا كانت درجة حرارة المنتج أقل من +20 درجة مئوية.

أمثلة.

كثافة الزيت عند +20 درجة مئوية حسب جواز السفر 0.8240. درجة حرارة منتج الزيت في الخزان +23 درجة مئوية. حدد كثافة الزيت الناتج من الجدول في

هذه درجة الحرارة.

أ) فرق درجة الحرارة 23 o - 20 o \ u003d 3 o ؛

ب) تصحيح درجة الحرارة عند 1 درجة مئوية حسب الجدول لكثافة 0.8240 وهي 0.000738.

ج) تصحيح درجة الحرارة بمقدار 3 درجات:

0.000738 * 3 = 0.002214 ، أو تقريب 0.0022 ؛

د) الكثافة المرغوبة لمنتج الزيت عند درجة حرارة +23 درجة مئوية (يجب طرح التصحيح ، لأن درجة حرارة الشحنة في الخزان أعلى من +20 درجة مئوية) ، تساوي 0.8240-0.0022 = 0.8218 ، أو تقريب 0.8220.

2. كثافة المنتج الزيتي عند +20 درجة مئوية حسب جواز السفر 0.7520. درجة حرارة الشحنة في الخزان هي -12 درجة مئوية. حدد كثافة المنتج النفطي عند درجة الحرارة هذه.

أ) فرق درجة الحرارة +20 درجة مئوية - (-12 درجة مئوية) = 32 درجة مئوية ؛

ب) تصحيح درجة الحرارة عند 1 درجة مئوية حسب الجدول لكثافة 0.7520 أي 0.000831.

ج) تصحيح درجة الحرارة لـ 32 o يساوي 0.000831 * 32 = 0.026592 ، أو تقريبه 0.0266 ؛

د) الكثافة المرغوبة للمنتج الزيتي عند درجة حرارة -12 درجة مئوية (يجب إضافة التصحيح ، لأن درجة حرارة الشحنة في الخزان أقل من +20 درجة مئوية) ، تساوي 0.7520 + 0.0266 = 0.7786 ، أو تقريب 0.7785.

وقود الديزل (زيت الديزل) هو منتج نفطي يستخدم بشكل فعال كوقود رئيسي لـ محرك ديزلالاحتراق الداخلي. يتم الحصول على وقود الديزل من تقطير النفط الخام. يتم طرح عدد من المتطلبات لتكوين وجودة هذا الوقود وفقًا لمعايير معينة.

تعد خاصية الكثافة لوقود الديزل معلمة تحدد الأداء الفعال لهذا النوع من الوقود في ظل ظروف درجات الحرارة المختلفة. كثافة الوقود هي مقدار كتلته بالكيلوجرام الذي يمكن أن يصلح للمتر المكعب.

قيمة كثافة وقود الديزل ليست ثابتة لأنها تعتمد على درجة الحرارة. تؤدي زيادة درجة حرارة الوقود إلى انخفاض كثافته. لقياس كثافة الديزل (الثقل النوعي لوقود الديزل) ، يتم استخدام جهاز خاص يسمى مقياس كثافة السوائل.

كثافة السائل المقاس تساوي نسبة كتلة مقياس كثافة السوائل إلى الحجم الذي يغمر به الجهاز في السائل. أجهزة قياس كثافة السوائل هي أجهزة ذات حجم ثابت / كتلة ثابتة. بالنسبة للسوائل المختلفة ، هناك أجهزة قياس كثافة السوائل. لقياس كثافة وقود الديزل ، تحتاج إلى مقياس كثافة السوائل للمنتجات البترولية مثل AN أو ANT-1 أو ANT-2.

مقياس كثافة السوائل هو جهاز لقياس كثافة السوائل. غالبًا ما يبدو وكأنه أنبوب زجاجي ، يوجد في الجزء العلوي منه مقياس لقيم الكثافة.

تعني الكثافة العالية للغاية للوقود وجود المزيد من الكسور الثقيلة في تركيبته. بالنسبة للتشغيل العادي لمحرك الديزل ، يعد وجود الأجزاء الثقيلة جانبًا سلبيًا ، حيث تتدهور عمليات التقلب والرش في غرفة الاحتراق. تتراكم الرواسب والسخام تدريجياً في أسطوانات الديزل نفسها من القيادة على هذا الوقود.

وفقًا للمعايير الحالية وفقًا لـ GOST:

  • كثافة وقود الديزل الصيفي - 860 كجم / م 3 ؛
  • كثافة وقود الديزل الشتوي - 840 كجم / م 3 ؛
  • كثافة الديزل في القطب الشمالي - 830 كجم / م 3 ؛

تشير المؤشرات الثابتة أعلاه إلى نفس درجة حرارة وقود الديزل عند حوالي + 20 درجة مئوية ، نظرًا لأن كثافة وقود الديزل تعتمد بشكل مباشر على درجة حرارة الوقود. بناءً على GOST ، يتضح أن كثافة وقود الديزل تعتمد على درجة الحرارة وعلى علامة تجارية معينة لوقود الديزل. الديزل الشتوي له كثافة أقل مقارنة بالديزل الصيفي. تسمح الكثافة المنخفضة لوقود الديزل لفصل الشتاء لهذا الوقود بالبقاء سائلاً ومقاومة التصلب في درجات الحرارة المنخفضة.

أما بالنسبة للثقل النوعي لوقود الديزل ، فوفقًا للمعايير:

  • يجب أن يكون له جاذبية معينة في حدود تصل إلى 8440 نيوتن / م 3 ؛
  • الديزل الشتوي له جاذبية محددة تصل إلى 8240 نيوتن / م 3 ؛

اتضح أن وزن 1 لتر من وقود الديزل يمكن أن يتراوح من 830 إلى 860 جرامًا ، وهو ما سيعتمد على ماركة وقود الديزل للموسم ودرجة الحرارة. كلما ارتفعت درجة حرارة وقود الديزل ، قل وزن 1 لتر من هذا الوقود.

مع الأخذ في الاعتبار الوقود عالي الجودة ، فإن تغيير درجة حرارة وقود الديزل بمقدار 1 درجة مئوية سيؤدي إلى تغيير كثافته بمقدار 0.00075. يتيح لك هذا المعامل حساب كثافة وقود الديزل فيما يتعلق بمؤشرات درجة حرارة معينة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه من الممكن حساب كثافة الوقود النقي بشكل استثنائي.

من الصعب تحديد الكثافة الدقيقة لوقود الديزل في محطات الوقود بناءً على هذا المعامل ، حيث من الضروري أيضًا مراعاة كمية المواد المضافة والشوائب الموجودة في وقود الديزل. علاوة على ذلك ، غالبًا ما يكون تكوين هذه الشوائب في المنتج النهائي في محطات الوقود غير معروف ، مما يعقد بشكل كبير أي عمليات إعادة حساب.

لماذا يكون استهلاك الديزل أعلى في الشتاء؟

تحدد خاصية الكثافة للديزل ليس فقط عتبة تصلبها وتجميدها. تشير كثافة وقود الديزل أيضًا إلى كمية الطاقة التي يطلقها الوقود. تعني قيمة الكثافة الأعلى كمية كبيرةيتم إطلاق الطاقة أثناء الاحتراق في غرفة عمل محرك الديزل. كلما زادت كثافة وقود الديزل ، زادت كفاءة المحرك. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤثر الكثافة على استهلاك وقود الديزل لكل 100 كيلومتر. يزيد وقود الديزل الأكثر كثافة من كفاءة المحرك بشكل كبير.

يتميز وقود الديزل الشتوي أو القطب الشمالي لمحركات الديزل دائمًا بكثافة أقل. لتحرير الطاقة والحصول على العائد اللازم من وحدة الطاقة ، سيكون من الضروري حرق كمية أكبر من هذا الديزل مقارنة بالوقود الأكثر كثافة المستخدم في الصيف. وهذا ما يفسر زيادة استهلاك وقود الديزل الأقل كثافة في الشتاء.

لا يسمح باستخدام وقود الديزل الصيفي لزيادة الكفاءة. لا يحتوي تكوين وقود الديزل الصيفي على الهيدروكربونات الأساسية التي توفر الطاقة في عملية الاحتراق فحسب ، بل يحتوي أيضًا على البارافينات في حالة الذوبان. يؤدي الانخفاض في درجة الحرارة إلى ظهور الشمع النشط للوقود ، عندما يفقد الوقود سيوله ويتحول إلى مادة هلامية.

لا تسمح البارافينات بضخ وقود الديزل بكفاءة عبر خطوط الوقود والمرشحات تنظيف جيد. لهذا السبب ، يتم إدخال مكونات إضافية في تكوين وقود الديزل لفصل الشتاء. وتتمثل المهمة الرئيسية في منع تكون الهلام وتجميد البارافينات عن طريق إضافة إضافات خاصة. تزيد هذه المواد المضافة أثناء عملية الإنتاج من درجة الحرارة لتجميد وقود الديزل ، ولكن ليس لها تأثير على كثافة وقود الديزل.

من الخطأ الاعتقاد أنه إذا تم سكب محرك ديزل "صيفي" في الخزان وأضيفت مادة مضافة مضادة للهلام من تلقاء نفسها ، فسيساعد ذلك على تجنب تجمد الوقود. أولاً ، لا يمكن للإضافات أن يكون لها تأثير على وقود الديزل المجمد بالفعل ، لأنها غير قادرة على إذابة البارافينات السميكة. ثانياً ، لا تؤثر إضافات الديزل على كثافته ، لأن آلية عملها على الوقود مختلفة. المضادات الموجودة في وقود الديزل تمنع فقط عملية إزالة الشعر بالشمع النشط.

وقود الديزل بكثافة أقل سيولة أفضل. اتضح أنه حتى في درجات الحرارة المنخفضة ، فإن وقود الديزل سوف يمر بحرية عبر خط الوقود دون التسبب في اختناقات مرورية. لهذا السبب ، يتم استخدام وقود الديزل مع مؤشر كثافة أقل لفصل الشتاء. في الموسم الدافئ ، لا تكون خاصية كثافة وقود الديزل ذات أهمية قصوى. بالنسبة للديزل الصيفي ، فإن المؤشرات الرئيسية هي درجة محتوى الكبريت وعدد السيتان.

كيف تتحقق من كثافة وقود الديزل بنفسك


يُنصح مالكو سيارات الديزل بالتزود بالوقود في محطات الوقود حيث يضمن لهم بيع الشتاء أو القطب الشمالي ديزل. قد تنشأ الحاجة إلى التحقق بشكل مستقل من كثافة وقود الديزل "في الحقل" عندما تشك في جودة وقود الديزل عند التزود بالوقود في محطات الوقود التي لم يتم التحقق منها.

من الأفضل التحقق من كثافة وقود الديزل بنفسك عند درجة حرارة -10 درجة مئوية أو أكثر. للتحقق من كثافة وقود الديزل ، من الضروري صب كمية صغيرة من الوقود على سطح معدني. بعد ذلك ، عليك الانتباه إلى التعكر والسيولة. إذا كان وقود الديزل يتم تصريفه بشكل طبيعي ولا يتجمد ، فيمكنك التزود بالوقود. إذا كانت علامات التعكر وانخفاض السيولة ملحوظة ، فيجب التخلص من هذا الضماد. يتجمد وقود الديزل الشتوي عالي الجودة عند درجات حرارة تصل إلى -45 درجة مئوية.

لتحليل سريع ، يمكنك أيضًا إخراج فوهة الوقود وتقييم حالة قطرات الوقود في نهايتها. يجب ألا يتجمد زيت الطاقة الشمسية. من المستحسن أيضًا إعادة التزود بالوقود جزئيًا ، أي خلط وقود الديزل الذي تم اختباره مسبقًا في الخزان بوقود جديد. لهذا ، يوصى بالاحتفاظ دائمًا بالنصف خزان الوقودمملوء.

يمكنك التحقق بدقة أكبر من كثافة وقود الديزل على النحو التالي. يُسكب وقود الديزل في حاوية صغيرة ثم يوضع في ظروف تكون فيها درجة حرارة الهواء عند حوالي + 17-20 درجة في مثل هذا الوقت الذي يسخن فيه الوقود إلى مؤشر درجة حرارة مماثل. علاوة على ذلك ، يتم قياس كثافة الديزل باستخدام مقياس كثافة السوائل. يجب مقارنة البيانات التي تم الحصول عليها بالمعايير التي يجب أن يتوافق معها وقود الديزل الذي تم شراؤه وفقًا لـ GOST.

كثافة الكيروسين حسب درجة الحرارة

تم إعطاء جدول قيم الكثافة لماركة الكيروسين السائل T-1 حسب درجة الحرارة. يتم إعطاء قيمة كثافة الكيروسين من حيث كجم / م 3 في درجات حرارة مختلفة في المدى من 20 إلى 270 درجة مئوية.

يتم تحديد كثافة هذا من خلال تكوين وجودة إنتاج دفعاته الفردية أثناء تكرير النفط. يزداد مع زيادة محتوى الهيدروكربونات الثقيلة في تركيبته.

يمكن أن تختلف كثافة الكيروسين من مختلف الدرجات والأوزان الجزيئية المختلفة بنسبة 5… 10٪.على سبيل المثال ، كثافة كيروسين الطيران TS-1 عند 20 درجة مئوية هي 780 كجم / م 3 ، TS-2 - 766 كجم / م 3 ، كيروسين الطيران T-6 - 841 كجم / م 3 ، كثافة وقود RT تساوي 778 كجم / م 3. كثافة الكيروسين T-1 عند درجة حرارة 20 درجة مئوية هي 819 كجم / م 3 أو 819 جم / لتر. عندما يتم تسخين هذا الوقود ، تقل كثافته بسبب الزيادة في الحجم بسبب التمدد الحراري. عند درجة حرارة 270 درجة مئوية ، تصبح كثافة الكيروسين تساوي 618 كجم / م 3.