ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характерные виды горения предварительно перемешанной смеси из "Сжигание природного газа" Зажигание смеси, так же как и самовоспламенение, возможно только при определенных составах горючих смесей. При прочих неизменных условиях горючая смесь может быть воспламенена только при содержании горючей составляющей в определенных пределах, выше и ниже которых смесь не загорается. Соответственно этому различают две концентрационные границы зажигания смеси верхнюю и нижнюю, соответствующие максимальному и минимальному содержаниям горючей составляющей в смеси. [c.57] Для распространения горения от очага зажигания на всю смесь необходимо, чтобы количество тепла, выделяющееся в слое смеси, прилегающем к очагу воспламенения, было достаточным для поддержания температур, нужных для разгона реакции. Выделение этого количества тепла ограничивается яа нижней границе воспламенения недостатко1М горючего В смеси, а на верхней границе воспламенения—недостатком окислителя. [c.57] На границах зажигания теплота сгорания смеси достаточна для возникновения сравнительно высоких теоретических температур горения, однако они не реализуются вследствие большого отвода тепла из зоны реакции и значительного снижения концентрации недостающей составляющей в период, предшествующий воспламенению. [c.57] Возможность зажигания смеси зависит как от физических и химических свойств горючей смеси, так и от внешних условий зажигания — температуры и размеров источника зажигания, скорости омывания его смесью и направления движения пламени в смеси (снизу вверх или наоборот). [c.57] Влияние очага зажигания на концентрационные границы заметно сказывается в области малых его размеров, а при некотором весьма малом его размере концентрационные границы смыкаются и амесь вообще не воспламеняется. При больших размерах очага зажигания величина его практически не влияет на концентрационные границы зажигания. [c.57] С увеличением скорости омывания очага зажигания концентрационные границы сужаются и влияние размеров очага зажигания наблюдается в более широ ком диапазоне. [c.57] При распространении пламени вверх концентрационные границы зажигания шире, чем при распространении его вниз, вследствие различной роли образующихся конвективных токов в протекании процесса воспламенения. [c.57] Концентрационные границы зажигания даются обычно для наиболее благоприятных условий зажигания. [c.58] Стандартным методом определения. концентрационных границ зажигания является наблюдение за распространением пламени снизу вверх в трубе диаметром не менее 2 (50,8 мм) и длиной не менее 1370 мм при поджигании открытым пламенем длиной 19—25 мм. [c.58] В последнее время для наблюдения за скоростью распространения пламени и определения концентрационных границ зажигания широко применяют метод плоского пламени. Определенные этим методом границы зажигания существенно отличаются от границ зажигания, определенных стандартным методом. [c.58] С повышением температуры смеси концентрационные границы зажигания расши1ряются пр И этом в большей мере увеличивается верхняя граница (рис. 3-1). [c.58] Концентрационные границы смеси могут существенно изменяться при введении в смесь различных присадок. [c.58] Замена инертными присадками кислорода в смеси сужает верхнюю границу зажигания и не влияет на нижнюю, если он в смеси остается в избыточном количестве. Влияние инертных присадок носит чисто физический характер, оно тем больше. [c.58] Концентрационные границы определяются экспериментальным путем (приложение IV). Расчетным путем их можно определить только приближенно, особенно верхнюю границу для сложных газов, так как кинетика горения их в условиях больших расходов воздуха и зучена недостаточно. [c.58] При этом значительно менее надежно определение верхней границы воспламенения сложной омеси. [c.59] Влияние присадок в сложных горючих смесях существенно отличается от влияния их на цростые смеси. [c.59] Горение, возникшее в части объема подготовленной газо-воздушной смеси, распространяется в дальнейшем на весь юбъам. Воспламенившийся слой газо-воздушной смеси, прилегающий к поверхности источника воспламенения, в дальнейшем сам становится источником зажигания для следующего слоя и т. д. Таким образом, смесь воспламеняется от непрерывно надвигающегося фронта горения. Продвижение его, т. е. загорание все новых и новых слоев омеси, происходит по мере доведения их до состояния, когда их воспламенение становится возможным. [c.59] В зависимости от механиз1ма, вернее способа, подготовки к воспламенению слоев смеси перед фронтом горения характер горения и распространения пламени различен. Существуют два характерные, не похожие один на другой, вида горения нормальное и детонация, или взрывное горение. [c.59] Нормальное горение характеризуется сравнительно малыми скоростями распространения пламени, измеряемым метрами в секунду. Оно отличается практически одинаковым давлением в зоне горения и в объеме смеси. При этом подготовка к воспламенению (подогрев слоев смеси, прилегающих к фронту горения) происходит вследствие передачи тепла из горящей зюны теплопроводностью, излучением и диффузией раскаленйых продуктов сгорания. [c.59] Взрывное горение (детонация) характеризуется большими скоростями распространения пламени, измеряемыми километрами в секунду, высокими температурами (порядка 6000° К) и значительным повышением давления в зоне горения (до 20 ата и выше). При этом подогрев слоев смеси, прилегающих к фронту горения, происходит благодаря адиабатному сжатию их ударной волной, возникающей в результате большого увеличения объема смеси при сгорании и тормозящего действия невоспламенившейся смеси, которая вследствие инерции не может соответственно быстро освободить место для образовавшихся продуктов сгорания и дать им расшириться. [c.59] Вернуться к основной статье