Скорость горения при различных давлениях

Попытки экспериментально определить зависимость скорости горения от давления предпринимались для кислородных и воздушных смесей различных горючих с использованием разных методов измерения скорости горения [15]. Некоторые из этих методов дают сомнительные результаты, особенно для низких скоростей горения из-за теплопотерь, вызванных электризацией и охлаждением на срезе горелки, проявляющихся тем сильнее, чем ниже давление. Тем не менее были получены следующие общие закономерности. [c.142]

Рис. v.u. Зависимость скорости горения от давления для различных топлив.

Из выражения (77) очевидно, что массовая скорость горения материала при постоянном сечении образца пропорциональна его видимой скорости горения. На рис. 51 представлены зависимости массовой скорости горения различных неметаллических материалов от давления для образцов сечением 4X4 мм. Из рисунка видно, что для материалов оргстекло, ДАК-12 и АГ-4В массовая скорость горения изменяется с давлением практически по линейному закону. [c.117]

Снижение скорости горения газовых смесей но мере отклонения состава смеси от чри различных давлениях [2] [c.17]

В ряде теоретических работ сделана попытка получить выражение для скорости горения исключительно за счет реакции в конденсированной фазе при наличии диспергирования (при этом, в принципе, скорость горения может зависеть от давления). Рассмотрены две различные постановки задачи. [c.67]

Вид зависимости и р) для конденсированных смесей может быть весьма различным (как, впрочем, и для гомогенных взрывчатых веществ (ВВ) см. 2 5). При увеличении давления скорость горения может [c.152]

Случаи, когда скорость горения падает с ростом давления, по-видимому, также могут быть связаны с различными причинами, Так, в 11 нами рассматривался случай, когда падение скорости горения с ростом давления (V 0) связано с образованием корки конденсированного остатка на поверхности заряда (при наличии ведущей реакции в газовой фазе). Системы с большим избытком органического горючего, для которых на кривых и (р) также наблюдаются участки с V <[0, будут рассмотрены ниже. [c.155]

Б. Скорость горения при различных давлениях [c.192]

В табл. 2.43 для технологических блоков установки Г-43-107 приведены результаты расчета давления ударной волны в зависимости от расстояния при дефлаграционном горении ТВС при различных скоростях горения смесей. Анализ полученных результатов показывает, что авария на одном из блоков установки может привести к разрушению коммуникаций и технологического оборудования смежных блоков, что способно вызвать образование и взрыв топливно-воздушной смеси, т. е. развитие сценария по принципу домино . Наиболее опасными в этом отношении являются реактор гидроочистки Р-101/2 и ректификационная колонна К-102. [c.166]

Околокритическая переходная область горения. В начале этой области при малых давлениях при осторожном поджигании (через промежуточный слой жидкости) здесь возможно получить метастабильные нормальные значения скорости горения, удовлетворяющие зависимости для области нормального горения. В некоторых случаях удавалось зафиксировать затухание начального возмущения на пути в 5—10 мм и переход на нормальную скорость горения. Картина горения при этом будет обычной и устойчивой, и только специальные методы (следовый) позволяют обнаружить особенности горения. Однако интенсивное поджигание (например, непосредственно от электроспирали) инициирует возмущенное горение жидкости. Как правило, но не всегда возникают пульсации пламени, средняя скорость горения возрастает максимально в 2—4 раза. Наблюдения с торца через слой жидкости [178] доказывают существование различных мод колебаний поверхности. [c.227]

Горение этих же смесей ТНМ с бензолом было изучено и при повышенных давлениях, когда оно идет на турбулентном режиме. Одним из интересных результатов здесь оказалось влияние способа воспламенения смеси на величину скорости сгорания. Поджигание от слабо накаленной электроспирали приводило к скоростям горения в несколько (2—5) раз меньшим, чем поджигание от таблетки баллиститного пороха (рис. 117). Сравнение различных по вязкости смесей показывает, что это различие уменьшается по мере загущения системы высокополимером, а наиболее вязкие смеси практически не реагируют на способ поджигания. Объяснение этого явления, по-видимому, связано с тем, что возбуждение горения от интенсивного источника (пороховая таблетка) приводит к сильному искажению поверхности горения, [c.252]

Последняя представляет собой количество смеси, сгорающей в единицу времени на единице площади фронта пламени. При сравнении скорости распространение пламени в смесях, имеющих различную плотность вследствие различных температур или давлений в них, удобно пользоваться массовой скоростью горения. [c.122]

Из сказанного следует, что при данной методике измерения скорости реакции и при неизменной чувствительности метода период индукции должен быть тем короче, чем больше скорость реакции. Это заключение подтверждается многочисленными опытами. Для иллюстрации зависимости величины т от скорости реакции на рис. 112 приведены данные Ковальского, относящиеся к измерениям скорости горения стехиометрической смеси водорода и кислорода при постоянной температуре (485° С), но при различных начальных давлениях (от 8,2 до 5,8 мм рт. ст.) вблизи нижнего предела воспламенения. Как видно из этого рисунка, при увеличении давления смеси от 5,8 до 8,2 мм рт. ст. период индукции сокращается от 0,2 до 0,05 сек. [c.429]

Вследствие сравнительно высоких температур воспламенения кислородных смесей водорода и окиси углерода абсолютные скорости горения УТИХ газов довольно велики даже при давлениях, близких к давлению на нижнем пределе воспламенения. По этой причине разогрев горящего газа (разность температуры пламени и температуры стенок реакционного сосуда) значителен уже при сравнительно низких давлениях. Для иллюстрации на рис, 135 приведена измеренная при различных давлениях температура пламени-стехиометрической смеси водорода и кислорода [169]. Как видно из приведенной х ривой, увеличение давления в изученном интервале (3—19 мм рт. ст.) на 1 мм приводит к увеличению темпера- [c.474]

Скорость, с которой зона реакции движется по исходной смеси газов, называется скоростью горения относительно несгоревшей смеси. Поскольку зона реакции может иметь большую площадь и, по крайней мере при атмосферном давлении, незначительную толщину, ее можно условно рассматривать как поверхность или границу между продуктами горения и несгоревшими газами. Эта поверхность называется фронтом пламени. В качестве нормальной скорости горения понимается скорость горения в направлении, перпендикулярном к фронту пламени. Нормальная скорость горения, являясь функцией состава исходной смеси газов, изменяется от нескольких см/с до многих м/с и зависит от вида горючего и окислителя [2] величина ее приближенно может быть связана с кинетикой реакции горения. Область изменения наблюдаемых скоростей горения для различных соотношений топливо/окислитель менее значительна, но она все же достаточно велика, как показано на рис. 3.3 [3]. [c.203]

Водородно-воздушное пламя имеет скорость горения порядка 0,5 м/с, а линейная скорость потока газа может быть выше этой величины и составляет обычно около 1,0 м/с. Такое пламя должно было бы слегка сжиматься, если бы процесс горения был изотермичен. Однако в действительности сгоревший газ имеет температуру порядка 2000 К и поэтому испытывает семикратное расширение. Некоторую часть составляет поперечное расширение, а наиболее значительная часть дает ускорение продуктов реакции, в результате происходит перепад давления во фронте пламени. Скорость сгоревших газов относительно фронта порядка 2 м/с расстояние в 1 см при такой скорости сгоревшие газы проходят за 500 мкс. Для изучения пламен применяются различные приборы с разрешением 100 мкс. В частности, пламенный фотометр позволяет проводить измерения с разрешением 10 мкс. [c.206]

Такая оценка недостаточно характеризует взрыво- и пожароопасность современных химических производств, так как большинство (80%) технологических аппаратов и трубопроводов-с Л ВЖ и горючими газами располагается на открытых площадках. Недостаточно обоснованным представляется регламентирование локального объекта горючих веществ единым значением для всех случаев, так как нагрузки на конструкции здания при взрывном горении различных веществ и при различных условиях не будут одинаковыми. Эта необоснованность объясняется также большими различиями свойств смесей горючих веществ с воздухом, нормальная скорость распространения пламени которых изменяется в широких пределах существенные различия имеются в значениях максимального давления взрыва. Вместе с тем, следует указать, что именно. эти характеристики существенно влияют на характер взрыва и его воздействие на строительные конструкции. На этом основании считают, что для различных веществ предельно допустимые локальные объемы должны быть различными. [c.11]

Зависимость скорости горения от давления для образцов тэна с различной дисперсностью и плотностью представлена на рис. 60. Б области малых давлений наблюдается устойчивое послойное горение, скорость которого почти не зависит от плотности и линейно растет с давлением. При достижении критического давления происходит резкое увеличение скорости и возникает конвективный режим, характерной особенностью которого является сильная зависимость скорости горения от давления Ыв = Ьр , где V > 1. Некоторое ослабление зависимости (р) при больших давлениях связывается с влиянием разбавления порошка ВВ газом (азотом), который выполняет роль инертной добавки, понижаюш,ей телше-ратуру проникающих в поры продуктов горения. Масса азота возрастает с уменьшением плотности ВВ и с увеличением давления. [c.138]

При проектировании ракетных двигателей на твердом топливе широко используется эмпирическое соотношение, связывающее скорость горения с давлением и=аР . Как известно, при устойчивом горении топлива в усло Виях ракетното двигателя показатель степени v< l. Для различных классов двигателей требуются топлива с различными значениями V. Если для регулируемых двигателей этот показатель, как правило, должен быть высоким (близким к единице), то для нерегулируемых двигателей —как можно более низким.. Известно несколько способов изменения показателя степени. На него могут влиять состав окислителя, размер частиц окислителя и горючего в смеси, природа связующего вещества и содержание в топливе металла. [c.297]

На рис. И.2 кривые 2—4 показывают зависимость выделения тепла от температуры при различных давлениях и неодн-нчковых составах смеси. При постоянных температурах сосуда и среды и постоянном составе смеси количество отводимого из зоны горения тепла характеризуется прямой 1. При изменении состава смеси изменяется и скорость потерь тепла, а следовательно, изменится и угол наклона прямой. Чем выше давление, тем больше тепла выделяется при реакции (кривая 4). [c.125]

В данном уровнении а и Ь - константы, не зависящие от давления, выражающие связь между скоростью горения и различными физико-химическими параметрами. Для расчета коэффищ1ентов а и й Саммерфилд предложил теоретические зависимости. Определение этих коэффициентов расчетным путем затруднительно ввиду отсутствия значений ряда термохимических характеристик топлив, их продуктов сгорания. Поэтому коэффициенты а мЬ определяют экспериментально и закон Саммерфилда превращается в эмпирическую зависимость, которая для смесевых композиций без металлических добавок может быть использована в широком диапазоне давлений от МО до МО Па. [c.8]

В работе [108] для NH4NO3 с добавкой 2,5% СГ2О3 измерено (при помощи термопары Pt — Pt Rh) значение температуры поверхности при различных давлениях. В интервале 140—280 атм температура поверхности практически не зависела от давления (при 140 атм = 325 и 316° С при 210 атм, 7 п = 306, 317 и 285° С при 280 атм Та = 313 и 318° С). В то же время скорость горения существенно возрастала (от 4 мм/сек при 140 атм до 8—9 ммкек при 280 атм). Такой результат совершенно не согласуется с зависимостью w = и = Аналогичные данные были получены в этой работе для нитрата гидразина и эвтектической смеси нитратов аммония и гидразина. [c.83]

Некоторые представления о ширине зоны влияния можно получить из опытов [124] по распространению пламени вдоль поверхности контакта плоских слоев плексигласа и K IO4. На поверхность пластины плексигласа припрессовывались или наносились из раствора различные тонкие пленки. Для пленок полиэтилена по мере увеличения их толщины А скорость пламени сначала возрастала, а затем (рис. 21) при некоторой толщине выходила иа плато. Величина А , по-видимому, равна толщине слоя пленки, который успевает сгореть в зоне влияния. Дальнейшее (сверх А.) увеличение толщины слоя полиэтилена уже не влияет на скорость горения, так как последняя <ше знает , что происходит вне зоны влияния — горит ли там полиэтилен или плексиглас. При увеличении давления величина Д, уменьшается [c.115]

Отметим, что выбор того или иного метода измерения скорости горепия зависит от условий проведения опыта (лабораторные установки илп двигатель опыты в вакууме, прн атмосферном давлении или прп высоких давлениях и т. д.). Очень важно также. необходимо ли измерить лишь среднюю скорость горения или скорость горения в различных точках заряда, или убедиться, что скорость постоянна во времени. В некоторых случаях существенны свойства смеси (например, скорость горения смесей с очень прозрачными пли очень тусклыми пламенами неудобно измерять фотографическими методами). Естественно, нужно принимать во внимание точность того пли иного метода. Наконец, на выбор метода может влиять возможность получения дополнительной информации помимо измерения скоростп горения (так, например, кинокамера позволяет судить [c.124]

Рис. 31. Зависимость скорости горения от размера частиц окислителя для тио-кольного состава при различных давлениях [178]

Предельный характер горения N1140104 приводит к тому, что абсолютная величина скорости его горенпя при различных давлениях и даже самый вид кривой и (р) сильно зависят от условий проведения опытов (как в пределах одной работы, так и особенно при переходе от одной работы к другой) [c.192]

Pue. 65. Завпсимость скорости горения NH4 IO4 от давления при различном размере частиц NH4 IO4 (заряди 08 мм без оболочки QIQ 0,98) [c.196]

Рис. 71, Зависимость скорости горения мелкодисперсной смеси К N03 4- древесный уголь от соотношения кохмноиентов при различных давлениях [163]

Проведенные нами исследования показали, что даже узко фракционированная пыль состоит из частиц резко различных размеров. Скорости горения и движения таких частиц также могут сильно отличаться. Учитывая это обстоятельство, в ЦКТИ была разработана методика и создана установка для исследования воспламенения и горения одиночных частиц топлива, размеры которых определялись с помощью микроскопа. Опыты проводились с частицами антрацита, электродного угля, донецкого газового угля и кокса этого угля в диапазонах из-мененпя размеров частиц от 50 до 500 мк, концентрации кислорода от 21 до 98%, давления от 1 до 8 ат и температуры печи от 1 030 до 1 400° К. [c.257]

Значения скоростей горения, получаемые на модельных РДТТ, часто приходится увеличивать на 1—3%, чтобы обеспечить соответствие со скоростями горения в полномасштабных двигателях. Для двигателей с диаметром камеры сгорания, на порядок большим, чем у модельного РДТТ, приходится корректировать скорость горения в сторону увеличения на 5—7%. Наибольшие корректировки требуются для двигателей с корпусом из стекловолокна, в которых вследствие совместного расширения ТРТ и корпуса при повышении давления изменяется толщина свода горения заряда. На рис. 55 показаны различные формы зависимости скорости горения ТРТ от давления в камере. Прямая линия соответствует обычному степенному закону г = арк . [c.107]

Метод определения скорости нормального горения и) сплошных образцов с помощью ньезоэлектрического датчика давления [23]. Применительно к условиям сжигания в манометрической бомбе был предложен новый метод определения скорости нормального горения — по перегибам кривой давления р 1). Данный метод является экспресс-методом и позволяет одним опытом определить значения скорости горения, соответствующие различным давлениям. Сущность метода заключается в следующем. [c.16]

ЧТО теория в первом приближении правильно отражает. закономерности явления, а величину ср можно рассматривать как достаточно представительную характеристику устойчивости горения пористых зарядов. В то же время введение критической величины ф создает основу для дальнейшего уточнения роли различных факторов, не вошедших прямо в условие (43 ). В табл. 6 представлены средние значения критической величины ф для ряда индивидуальных веш еств и гомогенных смесей. Сюда вошли вторичные взрывчатые веш,ества, инициируюш,ее ВВ, два баллиститных пороха, Таблица построена по опубликованным результатам экспериментов. В целом она охватывает данные опытов на зарядах с относительной плотностью от 0,25 до 0,7 при относительно крупных размерах частиц, составляющих заряд от 50 до 730 мк (в том числе полидиснерсные заряды [62]). Критические значения скоростей горения лежат в пределах от 0,33 до 8 г см -сек, а давления от единиц до 750 атм [c.92]

По-видимому, наиболее близко к проверке теории Левича подошли в своих опытах Чуйко и Ивашкин (ИХФ АН СССР, 1968г.), которые исследовали устойчивость горения смеси тетранитрометана (ТНМ) с бензолом, взятыми в объемном соотношении 3 1, загущенной добавками полиметилметакрилата (ПММА). Было установлено, что данная жидко-вязкая система является неньютоновской. Путем измерения вязкости при различных напряжениях сдвига с последующей экстраполяцией на напряжения порядка (paita), отвечающие возмущающим усилиям в критической точке нормального горения, удалось провести относительно корректное сопоставление теории с экспериментом. Сжигание смесей проводилось в установке мало меняющегося давления в стаканчиках диаметром 6 мм. В табл. 25 приведены. результаты экспериментов, а также критические значения скоростей горения J , рассчитанные по формулам Ландау и Левича. Как указывалось выше, вязкость определена экстраполяцией, причем ввиду малого отличия величин (paW ), для разных систем практически она отвечает сдвигающему напряжению порядка 1 дин см . Включены также результаты исследования смесей, содержащих добавку порошка алюминия, создававшего дополнительный эффект загущения. Если исключить данные по смеси с 5% ПММА, то формула Левича дает критическое значение скорости, в среднем вдвое меньшее экспериментально наблюденного. Расчетная скорость по формуле Ландау с использованием всех данных в среднем превышает экспериментальную на 25%. При этом было принято, что поверхностное натяжение системы постоянно (30 дин]см) это может быть недостаточно хорошим приближением. Таким образом, в данном случае не удалось сделать однознач- [c.251]

Анализ комплеконото влияния различных компонентов топлива на скорость горения проделан авторами работы [В2]. Они исследовали в бомбе постоянного давления скорости горения смесевого топлива в зависимости от размера частиц окислителя (ПХА), природы связующего вещества, содержания алюминия, а также присутствия катализаторов и ингибитора. Установлено, что для топлива на основе полибутадиена с концевыми карбоксильными группами в отсутствие алюминия при использовании мелкодисперсного ПХА скорость горения без катализатора достигает 26 м м/с. Круп- [c.297]

Стабилизацию пламени в струе дизельного топлива изучали Хоттель, Мэй, Уильямс и Маддокс [11]. Хоттель и Мэй предложили механизм стабилизации пламени, основанный в случае горения газообразных смесей на образовании вспомогательного пламени в первичной вихревой зоне. Эта теория согласуется с данными по влиянию размера капли, скорости потока, диаметра стержня и независимо контролируемой температуры стержня, а также с данными, полученными на стабилизирующих стержнях с внещними ребрами или с внутренней керамической изоляцией. Мэй [12] изучал также влияние летучести топлива, используя смеси пропана и дизельного топлива для создания аналогов топлив с различным давлением паров. В результате добавления пропана достигается увеличение максимальной скорости устойчивого горения и значительно расширяются пределы устойчивости в области богатых смесей. [c.287]

Аналогично ингибиторам и антиоксигенным веществам действуют антидетонаторы. Антидетонаторами называют вещества, противодействующие детонации и замедляющие скорость горения газа. Они препятствуют взаимодействию топлива и кислорода и представляют собой вообще вещества, легко разлагаю1циеся с образованием твердых частиц. Известно, что сжигание топлива в двигателях внутреннего сгорания может сопровождаться детонацией или протекать без детонации. Явление детонации наблюдается при горении газсв в определенных условиях. Для детонации характерна определенная, большая скорость распространения химического процесса по всей газовой фазе. Эта скорость близка к скорости звука [131], достигая ее при критическом давлении, которое определяет характер горения. Указывают, что детонация индуцируется определенными органическими соединениями, которые действуют с различной силой. Установлено, что соединения, содержащие этильный радикал, соединенный с бромом, кислородом и серой, а также более простые соединения, содержащие этильную группу, вызывают относительно слабую детонацию, между тем как алкилнитраты и нитриты [132], если они вводятся в топливовоздушную смесь, вызывают сильную детонацию. Способность вызывать детонацию приписывалась в молекуле атому, который в наибольшей степени изменен связанными с ним радикалами или группами. Вещество, индуцирующее детонацию, должно быть или смешано со всасываемым воздухом, или растворено в топливе. Предполагали, что механизм детонирующей реакции представляет собой видоизмененный механизм цепной реакции [3] в том смысле, что он содержит не отдельный центр, но группу центров, дающих микроцепи . [c.348]

Из формулы (42.44) прежде всего следует, что при постоянном содержании воды в горючей смеси нормальная скорость пламени не должна зависеть от давления и должна изменяться как I У р при постоянном (Н20)о. В подтверждение этого заключения в отношении независимости величины о от давления Я- Б. Зельдович и Н. Н. Семенов приводят данные Уббелоде и Келликера [1235] для воздушных смесей СО, полученные именно при постоянном процентном содержании воды. Исследования последних лет, но-видимому, подтверждают этот результат, поскольку различные авторы находят лишь слабую зависимость скорости горения СО от давления или отсутствие таковой [639]. Заметим, что наблюдавшееся в прежних работах для кислородных смесей СО (стехиометрические смеси) небольшое увеличение нормальной скорости с давлением смеси (приблизительно, как р> ), по Я. Б. Зельдовичу и Н. Н. Семенову, объяс- [c.613]

Атомы Н, О и радикалы ОН в больших количествах можно также наблюдать в разреженном пламени СО с О2 в случае добавки к смеси небольших количеств насыш енных и ненасыщенных углеводородов, аммиака,спиртов и других доноров водорода. При добавке к смеси СО с Оо дв11терия в пламени образуются атомы О, В и радикалы ОВ. Наличие больших концентраций радикалов ОН в пламени СО + О2 в присутствии различных веществ, способных слунчить донорами водорода, является прямым доказательством реакции О -р ВН = ОН + В. Как показали наши исследования, во всех случаях малые добавки доноров водорода ускоряют реакцию горения СО с О2 и уменьшают нижний предел давления самовоспламенения. Повышение предела и замедление скорости горения наблюдается при больших добавках этих веществ [89, 90[ (рис. 13). [c.200]

Для получения различных значений коэффициента избытка окислителя использовались твердотопливные заряды длиной от 30 до 90 мм с малой, средней и большой скоростями горения. На величину удельной тяги оказывало также влияние количес гво впрыскиваемого водорода в смеси. Экономичность двигателя оценииалась по характеристической скорости с. Во всех опытах при впрыске водорода наблюдалось значительное улучшение работы двигателя. П]1И работе на основных компонентах топлива давление в камере сгорания составляет 21 атм имели место низкочастотные колебания давления. После нодачи водорода горение стабилизировалось, а Рк возрастало до 30,8 атм. [c.89]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология