연소계산

연소열역학 및 열수지

연소열역학은 깁스 자유에너지 변화의 음수 여부로 반응의 자발성을 판단하며, 이는 반응이 얼마나 빨리 일어나는지와 구분해야 한다. 화학적 반응속도론 기초에서 반응속도는 농도, 온도, 촉매 등의 조건에 따라 달라지며, 온도가 높아지면 반응속도가 증가한다. 촉매는 활성화 에너지를 낮춰 정반응과 역반응의 속도를 함께 빠르게 할 뿐 평형상수를 바꾸지 않으므로 생성물의 양을 늘리지 못한다. 아레니우스 식은 k = A·exp(−Ea/RT)이며, 활성화 에너지 Ea가 클수록 속도상수 k는 작아진다. 열수지는 연소장치에 들어오는 열과 나가는 열의 합이 같다는 에너지 보존 원리로 계산한다. 입열은 연료의 발열량과 연료·공기의 현열이고, 출열은 배가스 현열과 불완전연소, 방열 등에 의한 손실열로 구성된다.