ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кинетическое горение газовых смесей из "Охрана труда, техника безопасности и пожарная профилактика на предприятиях химической промышленности" Возможно несколько случаев горения газовых смесей. [c.322] При горении смеси горючих газов (паров) с воздухом, подаваемых с определенной скоростью к зоне горения (горелке), образуется стационарное пламя, имеющее форму конуса. Во внутренней части конуса смесь в основном подогревается до температуры воспламенения во внешней части конуса происходит горение, характер которого зависит от состава смеси. В отличие от диффузионного пламени, в этом случае горение может происходить и во внутренней части конуса. Если в смеси недостаточно кислорода, то во внешней части конуса происходит полное сгорание продуктов, образующихся при неполном горении во внутренней части конуса. [c.322] Теоретический и практический интерес представляет горение газовоздушных смесей, происходящее с перемещением фронта пламени. [c.322] Фронтом пламени называется узкая зона, в которой подогревается смесь и протекает химическая реакция оба участка зоны приблизительно равны и в зависимости от скорости пламени составляют вместе от 1—2 до десятых долей миллиметра (при атмосферном давлении). На зону подогрева приходится большая часть перепада температур. Температура в зоне пламени изменяется очень резко. Учитывая эти обстоятельства, а также весьма незначительную толщину фронта пламени, его можно считать поверхностью, разделяющей холодную горючую смесь и нагретые продукты реакции. [c.322] При распространении пламени по однородной смеси от точечного источника поджигания в неограниченном пространстве (т. е. в середине достаточно большого сосуда) его поверхность будет иметь форму сферы с непрерывно увеличивающимся радиусом, если все направления для перемещения зоны горения равнозначны. [c.322] Распространение пламени произвольной формы, не осложненное внешними воздействиями, происходит от каждой точки фронта по нормали к его поверхности, так же как и распространение сферического пламени при центральном зажигании. Такое неосложненное горение называется нормальным, а скорость перемещения пламени по неподвижной смеси вдоль нормали к его поверхности — нормальной скоростью пламени и-а (см/с). Эта величина является фундаментальной характеристикой определенной горючей смеси и представляет собой минимальную скорость пламени, с которой оно распространяется при плоской форме фронта. [c.323] Следует отметить, что нормальная скорость определяет не только линейную скорость перемещения плоского пламени, но и объемную скорость сгорания смеси на единице поверхности пламени. В этом случае ее размерность можно представить как смЗ/(см2-с). Исходя из этого, нормальная скорость пламени будет во столько раз меньше объемной скорости горения (объема продуктов горения, отводимых с единицы площади фронта пламени в секунду), во сколько плотность продуктов сгорания меньше плотности исходной смеси. [c.324] Таким образом, увеличение скорости газового потока при сгорании по отношению к нормальной скорости пламени является следствием расширения газов. Расширение же газов в пламени при сгорании, в свою очередь, приводит к тому, что горение газов всегда сопровождается их движением. [c.324] Еще одним фактором, определяющим условия и режим горения, а также скорость пламени, является скорость реакции в пламени, которая зависит от теоретической температуры горения ( 4). Теоретическая температура горения зависит от суммарного теплового эффекта реакции и теплоемкостей конечных про(Ду.ктов для распространенных горючих смесей она лежит в пределах 1500—3000 °С. [c.324] Теоретическая температура горения возрастает по мере приближения состава смеси к стехиометрическому и уменьшения содержания инертных компонентов, а также при увеличении начальной температуры смеси и др. При этом увеличивается взрывоопасность смеси одновременно повышается и нормальная скорость горения. Таким образом, величина нормальной скорости горения может служить критерием. взрывоопасности газовой смеси. [c.324] Вернуться к основной статье