Nhiệt trị (H) là lượng nhiệt năng toả ra khi đốt chỏy hoàn toàn một đơn vị khối lượng hoặc một đơn vị thể tớch nhiờn liệu. Nhiệt trị của nhiờn liệu lỏng và rắn thường tớnh bằng kJ/kg, của nhiờn liệu khớ - kJ/m3 hoặc kJ/kmol. Ở Anh và Mỹ, nhiệt trị được tớnh bằng đơn vị Btu/lb ( British thermal unit/pound) hoặc Btu/ft3 (British thermal unit/foot3 ).
Nhiệt trị là một chỉ tiờu chất lượng cơ bản của tất cả cỏc loại nhiờn liệu. Nhiệt trị
cú thểđược xỏc định bằng nhiệt lượng kế đẳng tớch (nhiệt lượng kế kiểu bom) hoặc nhiệt
lượng kế đẳng ỏp bằng cỏch đốt chỏy một lượng xỏc định mẫu thử rồi đo nhiệt lượng toả
ra và tớnh toỏn nhiệt trị. Khi tớnh toỏn, chỳng ta thường lấy nhiệt trị từ cỏc bảng số liệu cú sẵn. Để trỏnh nhầm lẫn, cần phõn biệt cỏc khỏi niệm nhiệt trị dưới đõy :
Nhiệt trị đẳng ỏp (HP) - nhiệt lượng thu được khi đốt chỏy hoàn toàn một đơn vị
số lượng nhiờn liệu sau khi làm lạnh sản phẩm chỏy đến nhiệt độ bằng nhiệt độ của hỗn hợp trước lỳc đốt chỏy trong điều kiện ỏp suất của sản phẩm chỏy đó được làm lạnh bằng ỏp suất của khớ hỗn hợp trước lỳc đốt chỏy.
Nhiệt trịđẳng tớch (HV) - nhiệt lượng thu được khi đốt chỏy hoàn toàn một đơn vị
số lượng nhiờn liệu sau khi đó làm lạnh sản phẩm chỏy đến nhiệt độ bằng nhiệt độ của hỗn hợp trước lỳc đốt chỏy trong điều kiện khụng thay đổi thể tớch của sản phẩm chỏy và hỗn hợp khớ trước lỳc đốt chỏy.
Nhiệt trị đẳng ỏp cú ý nghĩa thực tế trong tớnh toỏn cỏc thiết bịđộng lực, vỡ ởđú sản phẩm chỏy thường được thải ra khớ quyển cú ỏp suất và nhiệt độ bằng ỏp suất và nhiệt
độ của nhiờn liệu và khụng khớ trước lỳc khi đi vào thiết bị. Vỡ vậy, nếu trong cỏc bảng số
liệu cho nhiờt trị đẳng tớch hoặc nếu xỏc định nhiệt trị bằng nhiệt lượng kế đẳng tớch thỡ phải tớnh đổi sang nhiệt trịđẳng ỏp. Cú thể sử dụng cụng thức sau đõy :
HP = HV + 10 - 3 pm ( Vm - VP )
trong đú : HP , HV - nhiệt trịđẳng ỏp và nhiệt đẳng tớch, [kJ/kg]; pm - ỏp suất của hỗn hợp trước khi đốt chỏy, [N/m2]; Vm , VP - thể tớch của hỗn hợp trước lỳc đốt chỏy và của sản phẩm chỏy đó được làm lạnh ở ỏp suất pm ứng với 1 đơn vị số lượng nhiờn liệu.
- -
Nhiệt trị cao (HC) - nhiệt lượng thu được khi đốt chỏy hoàn toàn một đơn vị số
lượng nhiờn liệu, bao gồm cả lượng nhiệt toả ra do sự ngưng tụ của hơi nước cú trong sản phẩm chỏy khi ta làm lạnh nú đến nhiệt độ bằng nhiệt độ ban đầu.
Nhiệt trị thấp (HT ) - nhiệt lượng thu được trong trường hợp nước cú trong sản phẩm chỏy vẫn ở trạng thỏi hơi. Như vậy, nhiệt trị thấp nhỏ hơn nhiệt trị cao một lượng bằng nhiệt ẩn hoỏ hơi của nước cú trong sản phẩm chỏy.
Nhiều tỏc giả cho rằng, khi tớnh toỏn nhiệt ĐCĐT thỡ phải dựng nhiệt trị thấp, vỡ khớ thải của ĐCĐT cú nhiệt độ cao hơn điểm sương nờn khụng cú sự ngưng tụ của hơi nước trong sản phẩm chỏy.
Trong những trường hợp mà thớ nghiệm chỉ cho nhiệt trị cao thỡ cú thể tớnh đổi ra nhiệt trị thấp theo cụng thức gần đỳng sau đõy :
- Đối với nhiờn liệu lỏng :
HT = HC - r. (9h + w)
trong đú : HT , HC - nhiệt trị thấp và nhiệt trị cao, [kJ/kg]; r - nhiệt ẩn hoỏ hơi của 1 kg nước, r = 2.512 kJ/kg ; 9h - lượng hơi nước được hỡnh thành khi đốt chỏy h kg hydrogen cú trong 1 kg nhiờn liệu; w - lượng nước cú trong 1 kg nhiờn liệu.
- Đối với nhiờn liệu khớ : + ⋅ − = C ∑ n m r h T H r mC H O w H 2 4 , 22 18
trong đú : HT , HC - nhiệt trị thấp và nhiệt trị cao, [kJ/m3]; wh - lượng hơi nước cú trong nhiờn liệu; m/2 - lượng hơi nước được hỡnh thành khi đốt chỏy Hm hydro, tớnh theo thể tớch.
Nếu biết thành phần nguyờn tố của nhiờn liệu, cú thể tớnh nhiệt trị thấp của nhiờn liệu theo cụng thức Menđờlờep như sau :
HT = 103. [ 34,013. c + 125,6 . h - 10,9 . ( of - s ) - 2,512 . (9 h + w)]
trong đú : HT - [kJ/kg]; c, h, of , s, w - hàm lượng của cỏc nguyờn tố C, H2, O2, S và H2O cú trong nhiờn liệu, [% wt].