Газ как источник тепла температура пламени

Переходя к условиям воспламенения достаточно большого объема газовой смеси приходится рассматривать две возможные формы его. Первая из них, обычно именуемая самовоспламенением, имеет место при одновременном повышении температуры всей смеси до уровня воспламенения. В этом случае воспламенение, распространяясь сразу на весь объем смеси, имеет взрывной характер. Вторая форма воспламенения газовой смеси, называемая вынужденным воспламенением или зажиганием, отличается от первой тем, что воздействием внешнего высокотемпературного источника тепла (искра, поджигающее пламя и т. п.) до воспламенения доводится лишь какой-то один элемент объема смеси. Воспламенившись, он в свою очередь служит источником тепла для зажигания граничащих с ним элементов объема. Таким образом, воспламенение всего объема смеси приобретает характер постепенного распространения фронта пламени из зоны первоначального зажигания. Следует отметить, что в зависимости от свойств и температуры исходной смеси скорость фронта пламени может 2 19 [c.19]

Известно, что горит не сама жидкость, а ее пары, смешанные с окислителем. В дальнейшем под воспламенением жидкости следует понимать воспламенение паровоздушной смеси, приводящее к устойчивому горению. Воспламенение паров не всегда является достаточным условием для возникновения устойчивого горения. Различают два явления вспышку паров, находящихся над поверхностью жидкости, и воспламенение жидкости. При вспышке паров устойчивого горения не возникает, так как пары быстро сгорают, а новая паровоздушная смесь не успевает образоваться из-за малой скорости испарения. Это явление наблюдается в тех случаях, когда температура жидкости сравнительно невысока. В нормальных условиях некоторые жидкости (керосин, дизельное топливо, различные масла) испаряются медленно. Поэтому концентрация паров над их поверхностью мала и недостаточна для воспламенения. При нагревании жидкостей скорость испарения возрастает, концентрация паров увеличивается и наступает такой момент, когда паровоздушная смесь вспыхивает при наличии источника зажигания. Температура жидкости, при которой происходит вспышка ларов без перехода в устойчивое шрение, называется температурой вспышки. При повышении температуры жидкости воспламенение паров приводит к устойчивому горению. Эта температура жидкости называется температурой воспламенения. Обычно температура вспышки и температура воспламенения отличаются друг от друга на несколько градусов. Многие горючие жидкости уже при комнатной температуре имеют достаточно высокую концентрацию паров над поверхностью, так что возникшее пламя может поддерживаться без дополнительной интенсификации испарения, которая обычно происходит вследствие притока тепла из зоны горения. К таким жидкостям относятся бензин, этиловый спирт, гексаи и многие другие. Наряду с температурой вспышки и температурой воспламенения для характеристики пожарной опасности жидкостей используют понятия, температурных или концентрационных пределов воспламенения. Оп- ределения этих понятий, а также значения указанных величин, приводятся во многих изданиях, в частности, в широко известном справочнике Пожарная опасность веществ и материалов, применяемых в химической промышленности [1]. [c.10]

Нисходящий холодильник заменяют на обратный, а паровую баню — на более мощный источник тепла (электрический колбонагреватель, масляную баню или открытое пламя горелки). При перемешивании приливают концентрированную соляную кислоту, причем сперва осторожно, в виду того что происходит выделение значительного количества углекислого газа. Всего в течение 10 мин. прибавляют 800 мл кислоты (примечание 6). Смесь нагревают с обратным холодильником при перемешивании в течение 20 мин. и потом охлаждают в бане со льдом (примечание 7). Затем возможно быстрее к перемешиваемой смеси прибавляют раствор 480 г едкого натра в 600 мл воды, не допуская, чтобы температура поднялась выше 50° (примечание 8). После этого смесь нагревают с обратным холодильником еще 30 мин. [c.25]

Когда от какого-либо источника зажигания возникает местный очаг экзотермической реакции, в нем наблюдается резкий перепад температуры от температуры сгорания (около 2000° для воздушных смесей) до температуры окружающего газа. При этом создается тепловой поток, перенос тепла за счет теплопроводности от горящего газа к исходному. В результате свежая горючая смесь нагревается до температуры, при которой становится возможным развитие экзотермической реакции, и вместе с тем происходит дальнейшее повышение температуры уже в результате самой этой реакции. Тепло, выделяющееся при реакции, ускоряет ее самое и, наоборот, развитие реакции ускоряет тепловыделение и нарастание температуры. Пламя, согласно этой схеме (см. рис. 6), представляет собой распространение тепловой волны, на гребне которой как бы переносится волна экзотермической реакции. [c.137]

Для воспламенения газовоздушной смеси в одну из точек занимаемого ею пространства должен быть внесен высокотемпературный источник тепла (например, раскаленное тело), после чего смесь воспламеняется и пламя самопроизвольно распространяется по всему ее объему, но не мгновенно, а с определенной скоростью. Температура, до которой должен быть нагрет источник тепла, зависит не только от температуры воспламенения смеси, но и от условий подвода тепла. Если мощность (количество калорий тепла, выделяемое в единицу времени) источника тепла- будет очень мала, то при введении его в газовоздушную смесь он может быстро охладиться ниже температуры воспламенения, и зажигания смеси не произойдет. Поэтому источник зажигания — раскаленное тело — должен быть нагрет тем сильнее, чем меньше его размер. [c.59]

Нагрев смеси горючего с воздухом приводит к тому, что при определенной температуре Го начинается процесс окисления. Окисление горючих веществ сопровождается выделением тепла, которое при невысокой температуре и, следовательно, малой скорости реакции рассеивается в окружающую среду, поэтому самонагревания смеси не происходит. Только при более высокой температуре смеси и значительной скорости окисления не все выделяющееся тепло успевает отводиться в окружающую среду и начинается самонагревание горючей смеси. В результате самонагревания смесь без внешнего источника тепла нагревается до температуры горения Гг, появляется пламя и возникает устойчивый процесс горения, который может продолл аться до полного выгорания вещества. [c.43]

В данном объеме во времени как для случая, когда тепло генерируется мгновенными источниками, так и для случая, когда эти источники непрерывно поставляют тепло в систему. С точки зрения его применения к вопросу о зажигании это рассмотрение соответствует предположению о том, что зажигающий источник представляет собой лишь источник тепла, роль которого сводится к повышению температуры некоторого минимального объема, величина которого определяется свойствами данной горючей смеси, до температуры воспламенения , т. е. до той температуры, при которой возникает пламя, распространяющееся далее по всему объему. Как это и следует из их предположений, авторы приходят к выводу, что искра более эффективна в том случае, когда передача энергии газу происходит мгновенно, чем когда этот процесс растянут во времени. Наряду с сомнительностью положения о том, что искру следует рассматривать только как источник тепловой энергии, нельзя считать доказанным также и утверждение, что самоускоряющаяся реакция полностью определяется одним параметром-температурой воспламенения. В предыдущих главах, при рассмотрении результатов опытов по измерению пределов воспламенения в статических условиях, мы также употребляли выражение температура воспламенения . Введение этого понятия не привело, в частности, ни к каким затруднениям при объяснении явления существования задержек взрыва. Однако нигде, за исключением вопроса о верхнем пределе воспламенения, из проведенных рассуждений не мог быть сделан вывод о том, что температура воспламенения является физической константой данной смеси. Даже если в задаче, рассматриваемой в этой главе, это понятие введено только ради удобства математических выкладок, из всего сказанного ясно, что качественная картина явления при таком описании будет искал(ена. В частности, при таком подходе нельзя объяснить описанные выше наблюдения по зажиганию искрой кислородных смесей водорода и окиси углерода. [c.130]

При газовой сварке источником тепла служит факел горящей смеси горючего газа и кислорода. Наибольшая температура пламени получается для кислородно-ацетиленовой смеси (до 3100° С). Регулировка состава смеси позволяет менять атмосферу, окружающую место сварки, от окисной до нейтральной или восстанавливающей. Однако для таких металлов, как нержавеющая сталь, медь или алюминий, экранирующий эффект восстанавливающего пламени для надежной защиты от окисления недостаточен. При попадании окиси в сварной шов образуется пористое соединение. Хотя решение этой задачи облегчается при использовании флюсов, но они и сами также могут попадать в шов. Для так называемой сварки под флюсом соединения после изготовления хотя и кажутся вакуумноплотными. однако часто в процессе эксплуатации в них появляются течи. При использовании органических или минеральных флюсов с высоким давлением паров увеличивается вероятность загрязнения соединения. Еще один недостаток газовой сварки обусловлен тем, что пламя является не очень концентрированным источником энергии. Вследствие этого скорость сварки газом невысока, а площадь нагреваемой при этом зоны велика и возникающее при этом коробление материала значительнее, чем в случаях дуговой или электронно-лучевой сварки. По этим причинам газовая сварка для вакуумно-плотных соединений не рекомендуется. [c.247]

При зажигании условия для воспламенения создаются лишь в очень ограниченном объеме смеси (газовзвеси или отложений пыли) с помощью какого-либо источника тепла нагретого тела, электрической искры, пламени и др. Вблизи такого источника возникает пламя, распространяющееся в системе. В этом случае экспериментально фиксируют минимальную температуру источника тепла, вызывающего воспламенение, — температуру воспламенения (зажигания). [c.107]

Порошки способны воспламеняться от источника зажигания (искра, пламя), тепла. При влагосодержании менее 10 % они способны взрываться, гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха и другими веществами-окислителями. Температура самовоспламенения возрастает по мере увеличения крупности порошка. [c.233]

Механизм распространения горения газовых смесей. В случае, когда не весь объем газовой смеси равномерно нагрет, а в некотором участке на него действует источник тепла высокой температуры (накаленная проволока, пламя), интенсивная реакция возникает в тонком слое вещества, подвергшегося непосредственному воздействию высокой температуры, происходит воспламенение. От горячих продуктов горения этого слоя тепловая энергия вследствие теплопроводности передается ближайшему слою газа и, нагревая его, в свою очередь вызывает интенсивную реакцию. Если при этом теплота реакции новых слоев газа превышает теплопотери, то реакция распространяется от слоя к слою —происходит горение. В противном случае реакция не распространяется. [c.63]

Горение возникает и протекает при определенных условиях при наличии горючего вещества, кислорода (воздуха) и источника воспламенения. Горючее вещество и кислород являются реагирующими веществами. Для возникновения горения они должны быть нагреты до определенной температуры. Эту роль выполняет источник воспламенения.. Поэтому под источником воспламенения понимается тепловой источник (пламя, искра, накаленное тело) или тепловое проявление какого-либо другого вида энергии химической (экзотермическая реакция), механической (удар, сжатие, трение) и т. д. В установившемся процессе горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т. е. та область, где происходит реакция, выделяется тепло и излучается свет. Для возникновения и протекания горения горючее вещество и воздух должны находиться в определенном количественном соотношении. Это касается не только горения газовых, паровых и пылевых смесей, но и горения твердых тел, при нагревании которых не выделяются пары и газы. В последнем случае это соотношение распространяется в основном на кислород, содержание которого в воздухе не должно быть ниже определенных величин. Для возникновения горения источник воспламенения должен иметь определенную температуру и запас тепла. Это относится и к реагирующей зоне при установившемся процессе горения. [c.6]

Процесс установления устойчивого горения однородной топ-ливо-воздушной смеси разрядом большой длительности можно представить следующим образом. Предполагается, что линейный источник зажигания подводит теплоту, необходимую для повышения температуры нагреваемой зоны до температуры пламени. Начальное пламя будет распространяться, если нагретая зона имеет соответствующий объем, удовлетворяющий условию, согласно которому скорость выделения тепла в объеме должна быть равна или больше скорости тепловых потерь из объема. Имеется в виду также дополнительное требование длина линейного источника должна быть равной критическому расстоянию, чтобы устранялись гасящие эффекты электродов. Тепловые потери из нагретой зоны к электродам и в свежий газ, имеющие место в период существования искры, не учитываются не учитывается также тепло, выделяющееся за этот период в результате какой-либо химической реакции. [c.42]

Поток горячего газа имеет несколько более низкую температуру, чем адиабатная температура пламени горючей смеси. Если где-либо в нижних областях зоны смешения образуется ламинарное пламя, то распределенные источники горения будут создавать количество тепла, достаточное не только для компенсации тепловых потерь вследствие рассеяния тепла, но и для нагрева газовой смеси до температуры, при которой исчезает [c.172]

Тепловыми источниками зажигания могут быть открытое пламя, электрическая искра или дуга, искры, образующиеся прн. Трении или ударе, несгоревшие частицы топлива, горючая смесь с повышенной температурой (образовавшаяся при химических процессах), нагретые поверхности и др. Источником горения могут быть также химические и микробиологические процессы, происходящие в веществе при обычных температурах с выделением тепла- [c.179]

От искры, например, имеющей небольшую сферу теплового воздействия, легко возгораются кипа хлопка, стог сена, многие пылевидные материалы. В определенных условиях, способствующих накоплению тепла, возгораются материалы с объемной плотностью более 300 кг/м . Более эффективными источниками зажигания являются нагретая до высокой температуры поверхность и газовое пламя, причем с увеличением размеров одновременно обогреваемой ими поверхности материала увеличивается их воспламеняющее действие. Однако некоторые виды металлических порошков (например, алюминий крупностью 40—50 мкм) плохо воспламеняются от нагретых тел, так как имеют прочную окисную пленку, и довольно легко воспламеняются от электроискрового разряда с энергией менее 0,1 мДж [26]. По-видимому, в этом случае существенную роль играет высокая концентрация энергии (вследствие малого объема разрядного плазменного канала), приводящая к значительному местному перегреву частицы. [c.37]

На основании этих данных, например, можно заключить, что для достижения одинаковой температуры хлопку требуется примерно в 170 раз меньше тепла, чем древесине дуба при равных объемах. Это различие восприятий тепла имеет значение только для условий возникновения горения, когда импульсом служит малокалорийный источник зажигания (окурок папиросы, пламя спички, накал провода и др.). В условиях развившегося пожара, когда действуют мощные источники нагрева, поведение более и менее плотных материалов определяется главным образом влиянием других, разбираемых ниже, факторов. [c.38]

За пределами этих концентраций количества тепла, выделяющегося при сгорании подожженной части газовоздушной смеси, недостаточно для нагрева соседних слоев ее до температуры воспламенения. Поэтому неподогретые, слишком богатые и бедные [51] углеводородом смеси (за пределами воспламенения) не могут воспламеняться и взрываться. Горение их возможно лишь при наличии постоянного постороннего источника воспламенения— открытого огня, раскаленного тела. В этом случае смесь будет гореть только непосредственно у запальника и на весь объем смеси пламя не распространится при удалении запальника горение прекращается. [c.59]

Горение — это быстро протекающая химическая реакция окисления горючего вещества кислородом воздуха или другим окислителем, при котором выделяется тепло и свет. Чтобы возникло и протекало горение, необходимо наличие горючего вещества, кислорода (или другого реагента) и какого-либо источника тепловой энергии для воспламенения, который должен нагреть реагирующие вещества до необходимой температуры. Источниками воспламенения могут быть пламя, электрические искры, раскаленные твердые тела и др. [c.150]

Все современные двигатели работают за счет тепловой энергии выделяющейся при сгорании топлив. Под сгоранием топлив понимают экзотермический процесс их окисления кислородом или другим окислителем, сопровождающийся таким выделением тепла, при котором возникает пламя. Сильно расширяющиеся под воздействием высокой температуры газы, состоящие из смеси продуктов сгорания топлива и азота воздуха, а при избытке воздуха и неиспользованного кислорода, и являются источником движения. [c.15]

Точка- воопламенения есть низшая тем пература, необходимая для того, чтобы, вводя горючее в соприкосновение с внешним источником тепла, пламени или искры, пол1учить краиковременное пламя. Пары горючего воспламеняются и тушатся здесь моментально. Точка горения-температура, ири которой пламя стойкое, горение продолжается непрерывно. Точка самовоспламенения — температура, при кот торой горючее самопроизвольно воспламеняется. [c.487]

В итоге следует признать, что использование понятия температуры воспламенения само по себе еще не делает порочным построенную на этой основе теорию распространения пламени. Этот вывод является для нас тем более существенным, что иногда высказываются надежды на радикальное усовершенствование чисто тепловой теории распространения пламени в результате рассмотрения процесса распространения пламени без применения температуры воспламенения, на основе непрерывного развития реакции. При этом ширина зоны реакции 8рили время реакции тр отсчитываются от температуры, при которой констатируется развитие заметной скорости реакции и которая, но существу, совпадает с понятием температуры воспламенения. Но и здесь в современном, наиболее строгом варианте тепловой теории распространения пламени Зельдовича [2] передача тепла от зоны горения в свежий газ рассматривается в результате одновре-м е н н о г о действия теплопроводности и диффузионного перемешивания продуктов сгорания со свежим газом. Задача решается для частного случая, когда коэффициенты диффузии и теплопроводности можно принять равными друг другу. Воспроизводится неизменным то представление, что реакция в свежем газе вызывается только в результате нагрева газа, и что само пламя является только источником тепла. Именно в этом основной недостаток чисто тепловых теорий распространения пламени, источник их несоответствия важнейшим проявлениям реального процесса горения. [c.40]

Смола капрон более устойчива к воздействию повышенной температуры, чем мономер, из которого она получена. Температура плавления ее равна 214°С, а вспышки паров 395°С. Температура самовоспламенения смолы капрон 460°С (по данным ЦНИИПО). При горении полимера выделяется 7340 ккал1кг тепла. Горит только в расплаве. Для воспламенения смолы требуются достаточно мощные источники тепла. При достаточном количестве воздуха для горения смолы пламя-слабоокрашен-ное, с небольшим количеством копоти недостаток воздуха приводит к появлению в продуктах горения сажи, продуктов разложения, в том числе и токсичных (окись углерода, небольшое количество окислов азота, кислоты и др.). В воде смола капрон не растворяется. [c.140]

Предположим, что реактор работает в условиях, соответствующих средней точке (рис. 16.8) предположим также, что прекращение на.мгновение подачи топлива приводит к некоторому снижению температ уры. В результате, как видно из рисунка, скорость реакции (тепловыделение) уменьшается быстрее, чам левая часть уравнения (16.3.7) (потребление тепла). Следовательно, темпе,ратура упадет еще больше, и это падение не прекратится до тех пор, пока не будет достигнута левая точка ( холодное решение). Таким же образом мгновенное увеличение подачи топлива повышает температуру реакции над точкой, соответствующей среднему решению, а тепловыделение будет преобладать над потреблением тепла. Температура будет повышаться дальше до тех пор, пока не будет достигнуто правое ( горячее ) решение. Хотя (устойчивыми являются два решения, они не могут существовать одновременно. Режим работы реактора зависит от начальных условий. Если холодные реагенты подаются в холодный реактор, пламя не образуется до тех- пор, пока не будет включен источник зажигащ<я. Это нестационарное явление, конечно, не может быть описано стационарными уравнениями. [c.176]

Тепловыми источниками зажигания могут быть открытое пламя, электрическая искра или дуга, искры, образующиеся при треиии или ударе, несгоревщие частицы топлива, повышение температуры горючей смеси, образовавшееся при химических процессах, соприкосновение с нагретыми поверхностями и др. Источником горения могут также явиться химические и микробиологические процессы, происходящие в веществе при обычных температурах с выделепием тепла. Химический импульс, вызывающий нагревание вещества, оказывает действие только тогда, когда это вещество находится в контакте с горючим (например, воспламенение древесных опилок при действии на них крепкой азотной кислоты, загорание глицерина, этилеигликоля при взаимодействии с марганцевокислым калием и др.). Ири микробиологических процессах зажигание происходит только в том случае, если горючее вещество служит питательной средой для жизнедеятельности микроорганизмов (иаиример, самовозгорание фрезерного торфа), [c.146]

Открытое пламя. Открытое пламя может стать источником зажигания при электро- и газосварке, в печах различного типа и в других случаях. Оно вызывает воопламеНение горючих паро- и газовоздушных смесей, так как его температура превышает кх температуру воспламенения, а количества выделяемого тепла всегда достаточно для начала реакции горения и распространения на весь объем горючей смеси. [c.178]

При нагревании пластмасс на воздухе протекают реакции деструкции, а после выделения летучих остается материал с измененной, пористой структурой. Поры облегчают проникновение кислорода из окружающей среды и инициирование реакций окисления в твердом веществе. Остаток часто представляет собой карбонизо-ванный продукт, который аккумулирует тепло, выделяющееся в процессе окисления. Это способствует дальнейшему пиролизу материала. В результате происходит кумулятивное повышение температуры и, в конечном счете, загорание паров, т. е. образование пламени. Загорание может быть вызвано внешним источником (зажигание) или возникнуть самопроизвольно (самовозгорание). Тепло, вырабатываемое при горении, часто поддерживает дальнейшее горение, т. е. обеспечивает пиролиз субстрата. В таком случае материал называется горючим . Иногда тепла, выделяемого при горении, оказывается недостаточно для непрерывного поддержания пиролиза и образования летучих. В этом случае пламя постепенно затухает ( самозатухание ). [c.171]

С тех пор как Дэви обнаружил, что для поджигания смеси определенного состава требуется какая-то минимальная температура, логично было предположить, что непрерывный подвод тепла к несгоревшему газу впереди пламени является существенным условием для распространения пламени. Таким образом, когда Дэви встретился с проблемой предупрежд ния несчастных случаев при взрывах в шахтах, он нашел способ предотвратить распространение пламени в горючей газовой смеси путем введения на пути пламени перегородок, затрудняющих передачу тепла от источника зажигания к массе окружающего газа. Экспериментальным путем он установил, что пламя не распространяется через маленькие трубочки, особенно, если они сделаны из материала с большой теплопроводностью. Безопасная лампа Дэви явилась результатом перехода от маленьких трубочек к мелкой сетке. Это изобретение явилось первым важным практическим результатом исследования процессов горения. Последующие работы Дэви посвящены определениям температуры пламени, явивижмся первыми по времени измерениями такого рода, и процессам каталитического горения. Сейчас эти вопросы привлекают особое внимание исследователей. [c.10]