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燃气分压法配气计算器Partial Pressure Method · Fuel–Air Mixture Preparation

选择燃料与当量比,输入真空时表压与终态总压,按压力表读数直接给出"先充燃料至多少表压、再充空气至多少表压"的操作参数。适用于定容反应釜 / 配气钢瓶。

9 种燃料 · 表压直读 · 乙炔默认

计算

φ = 实际燃空比 / 化学计量燃空比;φ = 1 化学计量,> 1 富燃,< 1 贫燃

抽真空后、充气前压力表读数(表压 = 绝对压 − 大气压)

配气完成后的目标表压,0 表示终压为当地大气压

默认标准大气压 101.325,高原地区按实际填写

Enter 同样触发计算
① 抽真空
抽至表压
表压
此时釜内残余绝对压 = 大气压 + 该表压
② 先充燃料 ★
充燃料至表压
表压
核心操作读数:从真空表压缓充至该值
③ 再充空气
充空气至总表压
表压
静置平衡后复核读数
先充燃料表压(照表读数)
kPa
从真空表压充至此值
燃料摩尔分数 x(vol)
vol%

原理与公式

  • 化学计量比:燃料完全燃烧每 mol 所需 O₂ 为 n(O₂),空气中氧占 21%(摩尔分数),化学计量空气比 L = n(O₂) / 0.21(mol 空气 / mol 燃料)。
  • 当量比:φ = (F/A)actual / (F/A)stoich;燃料摩尔分数 x = φ / (φ + L)。
  • 分压法(Dalton 定律):燃料分压 = x × 终态总绝对压;充气顺序不影响终态组成。
  • 表压换算:表压 = 绝对压 − 大气压。真空时釜内仍有残余气体,其分压计入混合气总量,故"先充燃料的表压"需叠加真空起点读数。
  • 操作顺序:抽真空 → 缓充燃料至 G(燃料) → 缓充空气至 G(总) → 静置平衡复核。
L = n(O₂) / 0.21 x = φ / (φ + L) Ptotal = Patm + Gtotal Gfuel = Gvac + x × Ptotal ← 先充燃料表压 Pfuel = x × Ptotal // G_vac 为真空时表压(负),G_total 为终态总表压 // 所有 G 均为压力表读数(表压)

常用当量比速查(当前燃料)

终态总绝对压 = 100 时的燃料分压与摩尔分数;实际按总压等比换算。表压读数另受真空度与大气压影响,以计算器结果为准。
当量比 φx(vol%)P(燃料) @P=100P(空气) @P=100

燃料参数与安全提示

九种燃料的化学计量空气比、化学计量浓度与空气中爆炸极限参考值(不同文献口径略有差异,以实验室规程为准)。
燃料完全燃烧反应L(mol空气/mol燃料)化学计量浓度爆炸极限(空气中,vol%)
  • 可爆范围:常见实验浓度多处于可燃/可爆范围内,必须在专业防爆环境下由受训人员操作。
  • 乙炔专项:不得接触铜、银、汞及其合金(生成敏感爆炸性乙炔化物);压力升高时易分解爆炸,严禁超压,管路需限流。
  • 配气顺序:先燃料后空气;每步充气需缓慢进行,充毕静置平衡、复核读数后再进行下一步。
  • 真空度校验:若计算提示"真空度不足",说明釜内残余空气已超过目标混合气允许的空气量,需提高真空度或调整目标总压。
  • 本工具为计算辅助,不替代实验规程与安全评审;具体操作以所在实验室安全管理要求为准。