Пределы устойчивого горения

Воспламеняемость и горючесть оцениваются температурными и концентрационными пределами воспламенения пределами устойчивого горения [c.19]

Рис. 53. Зависимость пределов устойчивости горения от химического состава углеводородов.

Рис. 2-8. Пределы устойчивого горения низкокалорийного газа в горелке с диаметром кратера 205 мм.

Следствием большого влияния самовоспламенения топлива на стабилизацию процесса горения является резкая зависимость пределов устойчивого горения в- воздушно-реактивных двигателях от химического состава топлива. На рис. 53 приведены результаты исследования влияния химического состава топлива на пределы устойчивого горения. Из этих данных следует, что при низких температурах топлива наибольшими пределами устойчивого горения характеризуются парафиновые углеводороды, наименьшими — ароматические. С повышением температуры пределы стабилизации ароматических углеводородов увеличиваются, а парафиновых и нафтеновых уменьшаются или остаются постоянными. Пределы устойчивого горения являются характеристикой возможностей топлива стабилизировать пламя. Чем шире пределы устойчивого горения, тем лучше условия для стабилизации пламени н надежнее работа двигателя на различных режимах. [c.82]

Рис, 2-7, Пределы устойчивости горения газовоздушной смеси в туннельной горелке (диаметр кратера 18 мм). [c.49]

Пределы устойчивости горения смесей низкокалорийного газа с воздухом в туннельной горелке (рис. [c.50]

Вопрос о расширении пределов устойчивого горения рабочей смеси, в частности о повышении скорости сгорания, особенно бедных смесей, и обеспечении их надежного воспламенения, имеет важное практическое значение так как решение его может позволить повысить экономичность бензинового двигателя. При работе двигателя на бедных смесях достигаются более высокие значения индикаторного к, п. д. вследствие снижения температуры продуктов сгорания и степени их диссоциации, уменьшения теплоотдачи в стенки и т. д. В совокупности это приводит к существенной экономии топлива на частичных нагрузках [181. [c.59]

Оценочными показателями являются полнота сгорания, пределы устойчивого горения, отложение нагара. [c.211]

Следует отметить метод для оценки качества сгорания топлива, осуществляемый на однокамерной установке [13, с. 60—66], [19]. Установка представляет собой реальную камеру сгорания двигателя и снабжена аппаратурой для подачи, замера и зажигания- топлива и подогрева воздуха. На такой установке оценивают пусковые свойства топлива, полноту его сгорания, склонность к образованию нагаров и пределы устойчивого горения. Эти характеристики определяют, сравнивая их с аналогичными характеристиками эталона — топлива Т-1 из бакинских нефтей. Испытание проводят при следующем режиме расход воздуха 0,25 м /с, температура воздуха 60°С, давление воздуха 0,1 МПа, температура топлива 15—20 °С. Пусковые свойства топлива оценивают по коэффициенту избытка воздуха, при котором наступает воспламенение топливо-воздушной смеси пределы устойчивого горения определяют по коэффициенту избытка воздуха между моментами срыва пламени (смесь обеднена) и появления пламени на выходе из камеры (при обогащении смеси) полноту сгорания топлива определяют по коэффициенту выделения тепла, склонность к образованию нагара —по привесу жаровой трубы камеры сгорания до и после испытания. [c.64]

Фиг. 11-9. Типичные случаи пределов устойчивого горения в потоке.

На этом участке массовая скорость испарения зависит от скорости и температуры набегающего потока. Исследования по определению пределов устойчивого горения капель в потоке нагретого воз- [c.56]

Схема протекания процесса смесеобразования [30] имеет следующий вид поток капель топлива из форсунки движется относительно окружающей среды. При этом начальная скорость движения капель топлива различного диаметра обычно принимается одинаковой и равной скорости истечения топлива или топливовоздушной смеси (в случае воздушного распыливания) из сопла форсунки. Траектория и скорость дальнейшего движения капель будут изменяться в зависимости от условий подачи топлива и параметров среды. В результате прогрева капель и их испарения, а также диффузии паров топлива в окружающую среду образуется топливо-воздушная смесь, которая непрерывно обогащается по мере испарения топлива и достигает концентрации, при которой скорость распространения пламени становится равной скорости потока, что обусловливает положение фронта пламени. Если учесть, что для углеводородных топлив относительно легкого состава (бензины, керосин, дизельное топливо) нижний предел устойчивого горения определяется значением избытка воздуха [c.64]

Свободные диффузионные пламена обладают очень высоким концентрационным пределом устойчивости горения. Устойчивость может нарушиться только при больших скоростях истечения сжигаемого газа. На рис. 2-1 это положение иллюстрируется следующим образом. Состав газа характеризуется точкой А, так как первичный воздух к нему не подмешивается. Горение газа происходит начиная от внешней кромки сопла горелки (присопловое горение), если скорость истечения газа т меньше критического значения, характеризуемого точкой В. При т>ь )в горение начинается на некотором расстоянии от выходного сечения сопла. Для того чтобы ликвидировать частичный отрыв пламени, скорость истечения необходимо снизить до йУс, которое всегда меньше Юв. Полный отрыв пламени произойдет только в том случае, если скорость возрастет настолько, что прямая АВ пересечет (за пределами графика) кривую ОЕ. [c.45]

Достаточно строгих теоретических методов расчета закрученных газовых течений в присутствии фронта пламени не существует. Тем более нет методов расчета пределов устойчивости горения в закрученном факеле. В связи с этим ниже рассмотрены данные, характеризующие возможности повышения стабилизирующей способности горелочных устройств путем двустороннего зажигания закрученной газовоздушной струи (см. рис. 1-19). [c.51]

Как и в задаче Ландау, при скоростях горения, меньших критической, равновесие достигается через колебания поверхности, а за пределом устойчивого горения амплитуда возмущения возрастает по мере увеличения скорости горения. [c.210]

Согласно выводам из теории Ландау, за пределом устойчивости происходит рост амплитуды наиболее опасного возмущения Х . С ростом п размер быстро убывает, так же как и время его развития. Если величина возмущения велика по сравнению с шириной зоны горения (а только этот случай рассматривается теорией пределов устойчивого горения Ландау — Левича), то вместе с поверхностью жидкости изгибается поверхность химической реакции в газовой фазе (имеется в виду ближайшая к поверхности жидкости зона реакции в парах, которая наиболее сильна влияет на скорость горения летучих систем). Действительно, сравнение времен развития возмущений I и релаксации процесса горения показывает, что всегда I > Ясно, что увеличение поверхности горения должно повлечь за собой увеличение массовой скорости горения. Влияние искривления поверхности горящей жидкости на скорость горения отмечалось рядом авторов [37, 191]. [c.219]

Таким образом, за пределом устойчивости горение протекает по механизму срыва капель и сгорания их в вихревом газовом пламени. Из-за завихренности потоков в газе пламя становится турбулентным, с высокой степенью однородности температуры по факелу, определяемой рециркуляцией газа. Вихри высокотемпературного газа срывают с возмущений капли жидкости, вбрасывают их в газ с температурой, равной конечной, где происходит ускоренный прогрев и сгорание жидкости. Горение носит истинно турбулентный характер. Источником энергии процесса в целом является газовая фаза. Рециркуляция конечных высокотемпера- [c.223]

Другой прием обеспечения невозмущенного характера поджигания заключается в использовании манометрической бомбы воспламенение заряда при низком давлении, вдали от предела устойчивого горения, при достаточно малой скорости нарастания давления в бомбе позволяет добиться затухания внешних возмущений, связанных с поджиганием ВВ, к моменту достижения исследуемого диапазона давлений. [c.226]

Испаряемость реактивных топлив оказывает самое противоречивое влияние на эксплуатационные характеристики реактивных самолетов и двигателей. С одной стороны повышение испаряемости реактивных топлив приводит к снижению высотных характеристик реактивных самолетов вследствие образования паровых пробок и ухудшения работы топливных насосов при полетах в высотных условиях. Кроме этого, по мере повышения испаряемости топлив возрастает их пожароопасность и увеличиваются потери в топливных баках, особенно в сверхзвуковых самолетах. С другой стороны, повышение испаряемости топлив улучшает запуск реактивных двигателей, расширяет пределы устойчивого горения и снижает нагарообразование в камерах сгорания 77, 78]. [c.24]

Максимальная добавка аммиачной воды, ограниченная пределом устойчивого горения смеси в данном газо-горелочном устройстве, составляла 0,9 л/м газа. Использовавшаяся для добавок коксохимическая аммиачная вода содержала 200 г/л аммиака, 34,4 г/л сероводорода и 2,2 г/л цианистого водорода. [c.11]

Испаряемость — это одна из важнейших характеристик топлив. От испаряемости топлив зависит запуск двигателя и потеря топлива от испарения при полетах на больших высотах. Испаряемость влияет на пределы устойчивого горения, полноту сгорания, нага-рообразование, работу топливных насосов и образование паровых пробок в топливной системе реактивных двигателей в условиях высотных полетов. [c.18]

Богатый и бедный пределы устойчивого горения определяли при заранее установленных скоростях в камере сгорания. Сначала устанавливали скорость воздуха при одном из контрольных значений скорости распыла, равных 120, 150 и 187,5 ж/се/с, затем подавали и поджигали топливо и скорость его небольшими скачками изменяли до тех пор, пока не исчезало пламя. Этот процесс повторяли при достаточно малых изменениях скорости топлива с тем, чтобы установить равновесное значение соотношения топливо/воздух в момент срыва. Если при самых высоких скоростях распыла не удавалось получить устойчивого горения, как это наблюдалось в случае дизельного топлива или топлива С, то зажигание осуществлялось при несколько меньшей скорости и фиксированной скорости топлива. Постепенно увеличивая скорость воздуха при данном расходе топлива, приближались к пределу срыва. Это повторялось при других скоро- [c.294]

Таким образом, нижний предел устойчивости горения по скорости, после которого происходит проскок, определяется условием [c.151]

Следовательно, чем больше диаметр горелки, тем больше должна быть скорость для предотвращения проскока. Во-вторых, при смесях с большей величиной нижний предел устойчивости горения по скорости выше. [c.152]

ПРЕДЕЛЫ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРЕНИЯ ЛАМИНАРНОГО ФАКЕЛА [c.163]

Из критического условия по проскоку пламени было получено, что скорость потока на нижнем пределе устойчивости согласно уравнению-(9-10) пропорциональна скорости нормального распространения пламени в рассматриваемой смеси. Поэтому кривая нижнего предела устойчивости горения (рис. 9-7, кривая 1) по своему виду аналогична кривой концентрационных пределов горения и по составу смеси ограничивается теми же пределами и имеет максимум при небольшом избытке горючего и минимум на краях. [c.164]

Физическая модель недостаточно полно отражает и рабочий процесс двигателей непрерывного горения (ВРД, ГТУ). На рис. 3.18 приведена зависимость пределов устойчивого горения топлив в прямоточном ВРД (ПВРД) от начальной температуры топлива и его химического состава. Испытуемые топлива были близкими по физическим свойствам. В то же время рабочий процесс двигателя при работе на этих топливах оказался существенно различным. [c.145]

Рис. 3.18. Зависимость пределов устойчивого горения топлив в ПВРД от начальной температуры горючей смеси и ее химического состава.

Определение характеристик сгорания топлива на установке ВНИИ НП с модельной камерой сгорания проводится по модифицированной методике, описанной в работе [89]. При испытании на полноту сгорания оцеви-вают пределы устойчивого горения и склонность топлив к нагарообразо-ванию. На одно испытание требуется 50 л топлива. [c.129]

Пределы устойчивого горения. Состав смеси, соответствующий нию пламени на выходе из камеры сгорания, т. е. перед сопловым аншарб-том, условно принимают за предел устойчивого сгорания топлива на богатых смесях, а состав смеси, соответствующий срыву пламени,—за [c.129]

Расход воздуха при данном расходе топлива устанавливался таким образом, чтобы можно было проверить работу камеры горения в наиболее выгодном ре-jKHMe. Часть опытов была проведена с заведомо увеличенным, а часть с сильно заниженным избытком воздуха, что позволило определить пределы устойчивости горения и срыва вибрационного режима и возможность работы в дальнейшем на полугенераторном режиме. [c.272]

Результаты указанных работ, посвященных определению пределов устойчивости горения (зажигания) смеси городского газа (московского) с возду.Х ом в туннельной горелке [Л, 15], показаны на рис, 2-7, На графике по оси абсцисс отложены значения коэффициента избытка воздуха, а по оси ординат — скорости истечения газовоздушной смеси из кратера диаметром 18 мм, в туннель диаметром 48 мм. Кривые / и 2 характеризуют режимы, при которых наблюдались нарушения устойчивости горения. Кривая / представляет собой нижний предел устойчивости и показывает, при каких избытках В оздуха и скоростях истечения смеси наблюдаются предсрывные пульсации, обусловленные чрезмерной подачей-воздуха в смеситель. Кривая 2 характеризует. верхний предел устойчивости, т. е. моменты выноса пламени из туннеля вследствие недостаточного содержания воздухг в смеси Между линиями 1 и 2 находится область устойчивых режимов. [c.49]

Экспериметальные данные, характеризующие пределы устойчивого горения смесей в конкретных га-зогорелочных устройствах, имеют особое значение для рещения вопросов о возможности устойчивого (без срыва пламени) сжигания так называемых бедных газов, содержащих высокий процент балласта. Эти вопросы можно решать только на базе комплексного анализа следующих факторов физико-химических (горючие свойства газа), режимных (начальная температура газа и воздуха, требуемый диапазон изменения избытков воздуха и скоростей истечения смеси) и конструктивноаппаратурных (стабилизирующая способность газовой горелки). Следовательно, для суждения о том, будет ли гореть смесь интересующего нас бедного газа с воздухом, необходимо определить экспериментально пределы устойчивости горения данной смеси в конкретном га-зогорелочном устройстве. [c.50]

Увеличение содержания балласта в сжигаемом газе, естественно, приводит к сужению пределов воспламенения, а соответственно и пределов устойчивости горения. Проведенные в ЭНИН (В. А. Спейшер) опыты по сжиганию воздушных смесей городского газа (московского), разбавленного охлажденными продуктами сгорания, показали, что увеличение балластирования сжигаемого газа приводит к значительному снижению устойчивости горения. Например, при четырехкратном разбавлении городского газа инертным газом устойчивое сжигание газовоздушной смеси, поступающей в туннель небольшого калибра со скоростью 0)0 выше 140—150 м/с, вообще неосуществимо. При меньшей скорости истечения такой смеси из кратера (70—80 м/с) устойчивое горение возможно, но в весьма узком диапазоне изменения коэффициента избытка воздуха (примерно до 1,2). [c.50]

Однако искуоственное балластирование окислителя приводит не только к заметному снижению объемных теплонапряжении, но и к существенному сужению пределов устойчивости горения топливного газа. С другой стороны, чем выше стабилизационная способность газогорелочного устройства, тем большую степень балластировния можно применять без ущерба для устойчивого горения. [c.106]

Рис. 96. Зависимость пределов устойчивого горения от приведенного диаметра сосуда при рааличньгх гармониках возмущений

К перспективным металлорганическим реактивны.м топливам можно отнести топлива на основе триэтилалюминия и триметил-алюминия. В настоящее время в США и Англии эти топлива производятся в значительных количествах, что дает возможность использовать их в качестве пусковых реактивных топлив 1231]. Кроме использования для пусковых целей, топлива на основе алкилалюминия могут применяться в качестве основного топлива для прямоточных реактивных двигателей. Они расширят пределы устойчивого горения и значительным образом повысят высотность ПВРД [232]. [c.59]

Характеристики горения разнообразны. Их можно подразделить на следующие группы 1) форма, размер и стр уктур1а пламен 2) излучение, температура пламени и ионизация продуктов горения 3) тепловыделение и полнота сгорания 4) скорость горения и пределы устойчивого горения. Характеристики горения могут изменяться в широких пределах в зависимости от свойств горючей системы и условий горения. [c.9]

Условия (пределы) устойчивого горения неперемешанных газов впервые теоретически рассмотрены Зельдовичем [6]. При горении неперемешанных газов в зону реакции (на поверхность пламени) направлен поток реагентов с одной стороны — окислителя, а с другой горючего. Хорение возможно лишь в определенном интервале скоростей потока реагентов. При уменьшении потока реагентов ниже некоторого [минимального значения /Ппр. мин горение становится невозможным вследствие увеличения относительных потерь тепла в окружающую среду я происходит лишь перемешивание холодных газов (няжний предел горения). [c.80]

Экснериментальные исследования показывают, что наиболее устойчивыми в широком диапазоне скоростей пстечепия являются диффузионные факелы и факелы с частичным иредварительным смешением горючего газа с окислителем. С повышением избытка воздуха пределы устойчивого горения сокращаются. Для стехиометрической смеси эти пределы [c.122]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология