Расчет температуры и давления в печах

*Используемые данные были собраны в версии 0.2.2800*.

## Поведение печи

#### Общая информация

* Только газ внутри печи имеет температуру, сама печь не имеет температуры и не берет энергию от газа.
* Для горения должно быть не менее 5% O2 и H2.
* Для горения необходимо минимальное давление в ? кПа *(пока не исследовано)'*
* При сгорании будет израсходовано 95% лимитирующего ингредиента, O2 или H2 (если имеется 10 моль H2 и избыток O2, то после сгорания останется 0,5 моль H2)
* Формула реакции горения: 1 O2 + 2 H2 -> 6 CO2 + 3 X + 595 кДж
* Побочных реакций до сих пор не наблюдалось

#### Обычная Печь

* Впускная труба позволит подать газ в печь только в том случае, если давление в трубе выше, чем давление внутри печи. Это поведение аналогично поведению регулятора давления.
* Выходная труба действует как продолжение печи, увеличивая ее объем на 100 л на каждую секцию трубы, и при желании может быть использована как альтернативная точка входа (но она действует немного странно, труба и печь будут иметь разные пропорции % газа, потому что газ будет двигаться только при разнице давления между ними). Больший объем печи в основном означает, что она потребует немного больше газа, +10% больше моль на каждый негерметичный участок трубы, присоединенный к ней, все остальное будет одинаково. Количество соединений на трубе не имеет значения, объем всегда равен 100L.
* При заполнении печи топливом следует избегать демонтажа труб, подключенных к выходной стороне, это может привести к постоянному исчезновению части газа.

#### Улучшенная печь

* Впускная труба - единственное место подачи газа в печь (не считая щели для руды). В нее встроен объемный насос.
* Выпускная труба - единственное место отвода газа из печи. В нее встроен объемный насос.
* В отличие от обычной печи, усовершенствованная всегда имеет объем 1000 л, независимо от того, сколько труб к ней присоединено. Это позволяет сэкономить немного топлива.

## Использование идеального топлива 2:1

#### Температурный пик

**Tпосле = ( Tдо\*61.9 + 565250 ) / 234.515**

* Tпосле - температура в Кельвинах после воспламенения.
* Tдо - температура в Кельвинах до воспламенения.
* Значение 565250 обусловлено 95% эффективностью сгорания, поэтому все 595 кДж не выделяются.
* 61,9 - теплоемкость для 1 моль O2 и 2 моль H2, сумма их удельных теплоемкостей, количество моль взято из формулы реакции
* 234,515 - теплоемкость газа, полученного при сгорании 1 моль O2 и 2 моль H2 с эффективностью 95% (243,6 \* 0,95 + 61,9 \* 0,05)

Количество сгоревших молей не имеет значения для температуры, она всегда будет достигать одного и того же значения. Однако большее количество топлива высвобождает больше полной энергии, что означает, что печь будет дольше остывать.

#### Пик давления

**Pпосле = 2,9 \* Pдо \* Tпосле / Tдо**

* Pпосле - давление в Па после воспламенения
* Pдо - давление в Па до воспламенения
* Tпосле - температура в Кельвинах после воспламенения
* Tдо - температура в Кельвинах до воспламенения
* 2,9 - кратное количество моль внутри печи после сгорания с эффективностью 95% по формуле реакции

## Использования разбавленного топлива

Негорючие газы могут быть добавлены перед зажиганием для повышения давления и снижения температуры. Избыток O2 или H2 также считается негорючим. Эти уравнения не очень красивы, и они не предназначены для прямого использования. Однако они являются необходимой ступенькой для раздела ниже, где рассчитывается соотношение топлива и негорючего газа, необходимое для достижения желаемой температуры и давления при зажигании. Эти уравнения в итоге выглядят красивее.

#### Температурный пик

Tпосле = ( Tдо \* Sum(q \* Ratioгаз-до) + Min(RatioO2, RatioH2\*0.5) \* 565250 ) / ( Sum(q \* Ratioгаз-до) + Min(RatioO2, RatioH2\*0.5) \* 172.615)

* + Tпосле  - температура в Кельвинах после воспламенения
	+ Tдо - температура в Кельвинах до воспламенения
	+ Sum(x\*y) - сумма всех продуктов x\*y, по одному продукту на каждый газ в смеси, до воспламенения
	+ q - это значение, данное для каждого газа, это сколько энергии необходимо для повышения температуры на 1 К/моль
	+ Ratioгаз-до - молекулярное соотношение, приводится в табличке в виде % значений для каждого газа в смеси, до воспламенения
	+ Min(x,y) возвращает наименьшее значение x и y
	+ 565250 получается из 595000\*0,95 - энергии, выделяемой при сгорании 1 моль O2 и 2 моль H2 с 95% эффективностью
	+ 172.615 получается из 0.95\*(243.6-61.9), это изменение теплоемкости (удельная теплота\*число молей) газа при сгорании 1 моль O2 и 2 моль H2 с эффективностью 95% в новые соединения.
	+ Уравнение получается из расчета тепловой энергии (температура\*удельная теплота на моль) до сгорания, добавьте высвобожденную энергию, рассчитанную по соотношению O2, затем разделите на "удельную теплоту на моль" газа, полученного после сгорания, которая известна благодаря формуле реакции, все это становится температурой воспламенения

#### Пик давления

Pпосле = Pдо \* Tпосле \* ( 1 + 5,7\*Min(RatioO2, RatioH2\*0,5) ) / Tдо

Эта формула получается из преобразования формул идеального газа до сгорания и после через количество моль кислорода и водорода при эффективности горения 95%.

## Использование Оксит и Летучее вещество

Существует незначительная разница между тем, какое вещество добавляется первым. Также можно наблюдать колебания в эффективности сгорания по сравнению с тем, когда печь заправляется газом. Конечный результат также немного зависит от того, как быстро нажимается кнопка розжига при добавлении первого вещества при изготовлении больших партий.

Небольшая партия, сначала Оксит

* Добавление 1 Оксит + 1 Летучее вещество - в такой последовательности.
	+ Температура: 2 222K, давление: 2.03МПа, моль O2/H2 сгорело: 11/21, эффективность сгорания: 95%
* Добавление 1 Оксит + 2 Летучее вещество - в такой последовательности.
	+ Температура: 2 514K, давление: 4.13МПа, моль O2/H2 сожжено: 22/43, эффективность сгорания: 98%

Небольшая партия, сначала Летучее вещество

* Добавление 1 Летучее вещество + 1 Оксит - в такой последовательности.
	+ Температура: 2 224K, давление: 2.03МПа, моль O2/H2 сгорело: 11/21, эффективность сгорания: 95%
* Добавление 2 летучих веществ + 1 оксита, в таком порядке
	+ Температура: 2 432K, давление: 3.93МПа, моль O2/H2 сгорело: 21/42, эффективность сгорания: 95%

Большая партия, сначала Оксит

* Добавление 5 Оксит + 10 Летучее вещество - в такой последовательности.
	+ Температура: 2 463K, давление: 18.76МПа, моль сгоревшего O2/H2: 96/190, эффективность сгорания: 86%.
* Добавление 8 Оксит + 16 Летучее вещество - в такой последовательности.
	+ Температура: 2 537K, давление: 33.28МПа, моль O2/H2 сожжено: 172/344, эффективность сгорания: 98%

Разница в эффективности сгорания является загадкой. Одна из возможностей заключается в том, что это отклонение является результатом нескольких последовательных зажиганий в течение одного игрового тика, когда добавляется второй лед, а затем газообразные продукты добавляются на следующем тике. Какова бы ни была причина, использование льда в печи создает некоторую непредсказуемость, которая дает расчетам определенную степень погрешности.