Измерение энергии искры

ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГИИ ИСКРЫ [c.54]

При исследованиях искрового зажигания и разработках систем зажигания двигателей внутреннего сгорания часто необходимо измерять энергию искры, получаемую с помощью катушки зажигания или магнето. Для этой цели существуют два метода измерения энергии электрический и калориметрический. Электрический метод измерения основан на определении посредством осциллографа формы импульса напряжения и тока. Точность этого метода не всегда достаточна, однако в принципе это единственный метод раздельного измерения емкостной и индуктивной составляющих. Калориметрический метод, наоборот, позволяет измерить суммарную энергию искры в целом, основываясь на измерении подъема температуры окружающего газа при превращении электрической энергии искры в тепловую. В этом методе достигается точность измерения более высокая в сравнении с точностью электрического метода, но этот метод ранее не применялся для абсолютных измерений энергии искры. [c.54]

Измерения энергии искры калориметрическим методом позволяют определить суммарную энергию искры, не разделенную на составляющие, из которых состоит энергия комбинированной искры от катушки зажигания. Однако в калориметре описанной модели при некоторой его модернизации можно измерить и составляющие энергии искры. Например, при введе- [c.59]

Как отмечалось в разд. 1.6, в результате искрового зажигания (от электрической искры) в газовой смеси образуется пламя, способное к самостоятельному распространению. Процесс зажигания длится с момента начала искрового разряда до установления режима устойчивого распространения пламени. Здесь существуют по крайней мере две проблемы. Одна из них — формирование очага пламени при искровом разряде, а другая — неустойчивое распространение пламени этого очага. На рис. 3.1—3.3 показаны различные примеры развития очага пламени, или начального пламени, в процессе зажигания. Причем на рис. 3.1 и 3.2 приведены примеры успешного зажигания, а на рис. 3,3—пример неудачного зажигания из-за недостаточной энергии искры [1]. На рис. 3.4 показана зависимость (от времени) изменения произведения скорости горения 5 на температуру пламени Т в трех упомянутых случаях. Величина этого произведения измерена косвенным образом по измерениям скорости роста объема очага пламени и площади поверхности фронта пламени [1]. В случае устойчивого распространения пламени в использовавшихся в этих экспериментах водородсодержащей и пропановой газовых смесях значения произведения скорости горения (см/с) на температуру пламени (К) составили соответственно 1-10 и 9,8-10 (штриховая горизонтальная линия на рис. 3,4). О времени задержки переходного процесса при зажигании можно сделать следующие выводы. В на- [c.29]

Как видно из приведенного графика, с понижением частоты эффективность зажигания повышается. При этом, поскольку емкость конденсатора и разрядное напряжение постоянны, постоянна и электростатическая энергия, накапливаемая в конденсаторе. Однако реальная энергия искры, измеренная специальным калориметром, из-за потерь в индуктивности снижается с уменьшением частоты. Иначе говоря, зависимость между эффективностью зажигания и частотой разряда будет более достоверной при поддерживании энергии искры постоянной. [c.42]

Сопротивление цепи состоит из сопротивления катушки индуктивности, сопротивления для измерения тока и добавочного сопротивления, вводимого для регулирования энергии искры. Запись колебаний разрядного тока, показанная на рис. 3.13, позволяет определить зависимость 1 — Исходя из этой [c.44]

Измерив повышение температуры при работе катушки зажигания по калибровочной зависимости, из рис. 3.25 можно определить соответствующую данному эксперименту электрическую мощность Если за время измерения произошло п разрядов, то энергия искры Е определяется как ] /п. Обозначив индуктивность первичной обмотки катушки зажигания а ток в первичной цепи 1, получим выражение для коэффициента е преобразования энергии [c.58]

Результаты измерений одного из экспериментов приведены на рис. 3.26 и 3.27. На рис. 3.26 показано, что с ростом тока в первичном контуре энергия искры увеличивается, а коэффициент преобразования энергии почти постоянен (равен в данном случае --82%). [c.58]

Энергия искры от магнето или обычной катушки зажигания составляет 10- —10 Дж и может быть измерена в калориметре описанной модели с точностью до 1 мДж. В калориметрах типа нестационарная теплопередача , применявшихся ранее, точность и повторяемость результатов измерений крайне низкие, так что из значащих цифр правильной оказывалась часто только первая цифра. [c.59]

Ниже будут рассмотрены некоторые из основных методов измерения напряженности поля, зарядов в потоке жидкостей, потенциалов в потоках жидкости, электропроводности, обнаружения искровых разрядов, энергии искры, электризуемости . Помимо описания применявшихся методов (с соответствующими ссылками на литературу), будут приведены замечания относительно назначения измерений и интерпретации резуль-татов. [c.179]

Концепция избыточной энтальпии была предложена авторами в качестве средства интерпретации измеренных значений минимальной энергии зажигания, вызываемого электрической искрой. Такие минимальные энергии зажигания при условии рассмотренных ниже ограничений определяются уравнением [c.9]

Методы получения свободных атомов для элементного анализа при использовании ультрафиолетового и видимого излучения весьма разнообразны, но во всех случаях среда, в которой образуются атомы, должна обладать большой энергией, чтобы высвобождающиеся атомы в заметной степени возбуждались. Поэтому устройства для получения атомов служат не только как атомизаторы, но иногда и как источники возбуждения. Обычно электрические атомизирующие устройства (дуга или искра) более высокотемпературные, чем термические атомизирующие устройства (пламя), поэтому в первых число возбужденных атомов больше. Вследствие этого дугу или искру почти всегда используют в качестве атомизатора и источника возбуждения для измерения атомной эмиссии. Пламена используют в основном в качестве атомизаторов для эмиссионной, абсорбционной и флуоресцентной спектрометрии. [c.678]

Электрический разряд — один из распространенных источников вынужденного воспламенения. Измерение яркости капала искры показывает, что температура газа здесь превышает 10 ООО °С. В небольшом объеме газа в зоне канала происходит интенсивная термическая диссоциация и ионизация молекул газа. Это приводит к мгновенному развитию горения. Но, вызвав сгорание смеси в зоне разряда, электрическая искра может не вызвать горения (устойчивого распространения фронта пламени) после ее прекращения. Горючую смесь воспламеняет только та электрическая искра, в канале которой выделяется количество энергии, равное некоторой определенной [c.97]

В опытах, когда в крыше бака закрепляли пальцеобразный пруток, искрение начиналось на нем, а затем распространялось по всей поверхности. Искры, проскакивавшие на этот пруток, сфотографировали вычисленная энергия их была 20 мдж (определялась при помощи метода, описанного в разделе Техника измерений ). [c.189]

Фотометрия пламени, пламенная фотометрия, спектрофото-метрия пламени, пламенно-эмиссионная спектроскопия, спектрометрия пламени — вариант спектрального атомно-эмиссионного анализа, основанный на непосредственном измерении интенсивности спектрального излучения жидкого или твердого анализируемого образца, вводимого в распыленном виде в бесцветное газовое пламя как источник возбуждения. Пламя обладает меньшей энергией возбуждения, чем дуга или искра, поэтому оно возбуждает интенсивную эмиссию только у элементов с низким потенциалом возбуждения (щелочные, щелочноземельные элементы, таллий). Если раствор вводят в пламя с постоянной скоростью, то интенсивность излучения зависит от концентрации определяемого элемента (градуировочный график). Фотометр регистрирует излучение только одной длины волны, он применяется для определения одного элемента. Для одновременного определения нескольких элементов служит спектрофотометрия пламени [13, 57]. [c.14]

Измерения яркости канала искры и подсчёт энергии, выделяющейся в канале, показывают, что здесь имеет место высокая температура газа, доходящая до 10 000° и приводящая к термической ионизации. Давление в канале искры в короткий промежуток времени возрастает до очень больших значений. Быстрое образование областей высокого давления в газе представляет собой явление взрывного характера и является причиной звуковых эффектов, сопровождающих искровой разряд. Эти эффекты ощущаются ухом в виде характерного для искрового разряда потрескивания. При конденсированном искровом разряде звуковой эффект напоминает ряд следующих друг за другом резких ударов или небольших взрывов. В случае молнии тот же эффект превращается в мощные раскаты грома. [c.348]

Проведенные опыты показали, что метод калориметрирования единичной искры обеспечивает достаточную точность, которая довольно сильно зависит от размеров искрового промежутка, понижаясь с уменьшением последнего. Так, например, при работе на искровом промежутке в 1 мм и калориметре, диаметром 10 мм, отклонения отдельных замеров от среднего арифметического доходили до 4%. При работе с промежутком 0,35 мм и калориметром 7,5 мм эта величина составляла 11%. Учитывая погрешности в измерении напряжения и объема калориметра, можно считать, что полученные средние значения энергии, переданной воздуху, определены с точностью до 5—6%. [c.154]

Определялось количество тепла, отданного воздуху в калориметре для искр, имеющих энергию, измеренную согласно п. 2. [c.154]

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]

Р((С. 3,23. Калориметр для измерения энергии искры (Кума1ан, Сакаи, Ясу [c.56]

Рис. 3.25. График калибровки калориметра для измерения энергии искры (Кумагаи, Сакаи, Ясугахира).

Гипотеза избытка энтальпии стала предметом широтсого обсуждения, резюме которого дано авторами в работе [85]. Приведенная там же сводка опытных данных показывает, что отиошение значений энергии искры — вычисленной по уравнению (15.7) и измеренной (0,5 V ) [c.221]

Гипотеза избытка Э1ггальпии стала предметом широкого обсуждения, и зюме которого дапо авто )ами в работе [85]. Приведенная там жо сИодка онытных данных показывает, что отношени значений энергии искры — вычисленной ио лфавиению (15.7) и измеренной (0,5 V-) [c.221]

В серии работ Давида и его сотрудников [72], наиболее последовательно развивавших конценцпю скрытой энергии , температура за сферическим фронтом пламени, измеренная прн помощи платинового термометра сопротивления в кварцевой оболочке, неизменно оказывалась пиже термодинамической, например 1400 и 1580° для богатой смеси СО. Однако при определении абсолютных значений темнературы таким способом трудно обеспечить необходимую точность, особенно в учете инерционности термометра и потерь на излучение . Но значительно меньше зависят от погрешностей метода относительные изменения температуры сгоревшего газа, например ее возрастание в трубе от 1570° в 37 мм от искры до 1810° на расстоянии 230 мм при почти неизменном давлении, или уменьшение определенного запаса скрытой энергии с 15 до 11% нри добавке к СО небольших количеств водорода или воды. [c.239]

В работе [199] величина заряда на твердых полиэтиленовых листах определялась с помощью цилиндра Фарадея, напряжение на котором измерялось электростатическим вольтметром. Максимальный заряд, переносимый в единичном разряде с исследуемого образца, достигал 0,23 мкКл, а максимальная площадь разряда диэлектрика составляла 300 см (при относительной влажности воздуха менее 40%). Схема измерения заряда аналогична изображенной на рис. 62. Применялись шаровые электроды с радиусом 1, 5, 10 и 20 мм. Длительность разрядов с полиэтилена, как видно из рис. 61, для электродов радиусом 1 мм была наибольшей, но она достигала минимальной постоянной величины для электродов радиусом более 10 мм. В последнем случае заряд переносился в единичной искре, а при уменьшении радиуса до 5 мм энергия разряда рассеивалась в двух или трех отдельных искрах. При миллиметровом электроде происходил непродолжительный коронный разряд, за которым следовал ряд небольших прерывистых (дискретных) разрядов. Из рис. 61 видно, что ток в разряде в единичные интервалы времени возрастал с увеличением радиуса электрода вплоть до 10 мм, хотя, как указывают авторы, величина заряда, переносимого в единичном [c.131]

В радиометрической практике наиболее употребительными являются приборы, основанные на измерении электропроводности газа, обусловленной его ионизацией. На рис. 19 изображена схема, состоящая из ионизационной камеры той или другой геометрической конфигурации, наполненной газом, к электродам [ оторой А и В) приложена некая разность потенциалов V, и микроамперметра для измерения ионизационного тока. При малой разности потенциалов V не все ионы, возникшие под действием радиоактивного излучения, достигают электродов камеры, так как часть их может продиффундировать за пределы меж-электродного пространства и, кроме того, положительные и отрицательные ионы -при недостаточной скорости движения (в электрическом поле малой напряженности) успевают рекомбинировать до того, как они попадут на электроды. С увеличением разности потенциалов V ионизационьтй ток возрастает, достигая постоянного значения, соответствующего току насыщения в этот момент все ионы, образованные в чувствительном пространстве камеры, попадают на электроды. При дальнейшем увеличении разности потенциалов ускоренные электрическим полем ионы приобретают энергию, достаточную для дополнительной ионизации молекул газа (газовое усиление), и при еще больших значениях V появляется светящийся разряд или искра и ток резко возрастает (рис. 20). [c.62]

В XVIII в. была распространена флогистонная теория горения, основывавщаяся на предположении о существовании особой субстанции— флогистона, которая якобы выделяется при горении веществ. Тепловая теория, сменившая теорию флогистона, объясняла тепловые эффекты наличием потоков теплоты . Мы также говорим о тепловых потоках, но теперь уже не считаем теплоту веществом. Скорее,. мы связываем теплоту с процессами, явлениями. Когда температура системы повышается, считают, что система стала теплее или что ее теплосодержание увеличилось. Все тела становятся горячее, т. е. их температура повышается при соприкосновении с пламенем или с другими системами, имеющими высокую температуру, а также под воздействием электрических искр, света или других подобных источников энергии. Количество теплоты q определяют по соответствующему температурному изменению, которое в свою очередь связано с движением молекул. Для измерения количества [c.252]

Как уже говорилось, электрический разряд — один из распространенных импульсов вынужденного восп.иаменения. Измерение яркости канала искры и подсчет энергии, выделяющейся в канале, показывают, что температура газа здесь превышает 10 000 С. В результате выделения электрической энергии в искре возникает значительное локальное увеличение температуры в небольшом объеме газа между электродами. В этой зоне имеет место интенсивная термическая диссоциация и ионизация молекул газа. Это приводит к мгновенному развитию химических реакций (горению). Но, вызвав сгорание смеси в зоне разряда, электрическая искра может не вызвать горения (устойчивого распространения фронта пламени) после ее прекращения. Горючую смесь воспламеняет только та электрическая искра, в канале которой выделяется такое минимальное количество энергии, какое обеспечило бы условия для распространения реакции из небольшого участка смеси на весь ее объем. [c.89]

Тепло, отдаваемое воздуху, составляет небольшую часть общей энергии разряда. При обычно принимаемой в расчетах энергии воспламенения Л = 4 миллиджоуля, тепло, отданное воздуху, составляет около 0,1 А. Абсолютное количество тепла, подлежащее определению, составляет, таким образом, всего около 0,1 мг кал. Измерение такого количества тепла представляет значительные трудности обычные жидкостные калориметры здесь неприменимы уже потому, что масса калориметрической жидкости в них очень велика по сравнению с выделяющимся количеством тепла. Ввиду этого применяются воздушные калор етры. Однако и в этом случае для увеличения показаний прибора калориметрируют не одну искру, а целую серию их. Емкость сосуда калориметра берется в этом случае довольно большой, несколько сотен миллилитров. В качестве калориметра используется иногда сосуд Дьюара. Повышение давления илп [c.151]

Отсюда следует, что в конструкнии калориметра должны быть приняты меры к возможно полному и безвозвратному поглощению излучения разряда стенками кроме того, процесс измерения выбранной характерной величины должен заканчиваться в возможно более короткий срок. Энергия ударной волны будет частично поглощаться стенками, частично возвращаться в виде тепла воздуху, но, ввиду относительно небольшой величины этой энергии, ею можно пренебречь. Из сказанного ясно, чтО поставленным условиям в гораздо большей степени удовлетворяет калориметрирование единичной искры с регистрацией максимального давления, чем калориметрирование серии искр, хотя последнее и гораздо проще осуществить. [c.152]

До настоящего времени отсутствуют данные по измерению кинетической энергии ионов, накопленной ими за период единичного акта высоковольтного пробоя. Измерения кинетических энергий проводились исключительно для ионов, полученных в двух источниках ионов короткоимпульсном триггерном и высокочастотном искровом, в обоих случаях на энергию ионов могут влиять процессы, следующие за пробоем, и разброс ионов по энергиям можно изменить, используя селективность некоторых источников ионов специальной конфигурации. Двухмйкро-секундный короткоимпульсный триггерный источник позволяет получить ионы с разбросом энергий на единицу разряда около 500 В на 10%-ной высоте пика> в то время как соответствующий разброс ионов по энергиям в высокочастотном искровом источнике впятеро больше (Вулстон, Хениг, 1964). Однако ионы короткоимпульсного триггерного источника могут быть смешаны с ионами низкой энергии последующей дуговой фазы, а ионы высокочастотной искры могут быть дополнительно ускорены при возрастании напряжения после пробоя (Францен, 1963). Поэтому истинные значения разброса по энергиям ионов, образующихся в процессе пробоя, составляют 0,5—2,5 кВ. [c.36]

Спектры излучения атомов наблюдают на специальных оптических приборах, сжигая исследуемые пробы при высоких температурах в таких источниках энергии, как газовое пламя, электрическая дуга постоянного или переменного тока, высоковольтная искра и т. п. При сжигании проб происходит испарение и диссоциация исследуемых веществ на атомы и ионы, которые, находясь в возбужденном состоянии, дают спектры излучения. Каждый элемент обладает специфичным спектром излучения, с характерными линиями опре.делениой длины волны. Установление этих линий в спектре проб позволяет определять их качественный состав, т. е. провести качественный спектральный анализ. Сравнивая интенсивность спектральных линий элементов в пробе с интенсивностью тех же линий в спектре эталонов (стандартов) с известной концентрацией определяемых элементов, производят количественные измерения состава проб. [c.141]

Почти все без исключения атомы и молекулы испускают прерывистый спектр, когда им каким-либо образом сообщается энергия, достаточная для того, чтобы церевести их в возбужденное состояние. В ранних исследованиях источником, дающим эту энергию, служили обычно электрическая дуга (для слабого возбуждения), электрическая искра (для более сильного возбуждения) и газовый разряд в трубке (для возбуждения газов). Газоразрядная трубка по устройству подобна трубке Гайслера в двух других источниках используются два твердых проводящих электрода из исследуемого вещества, которое распыляется до атомарного состояния под действием электрического разряда. В случае веществ-непроводников порошкообразный образец запрессовывается в угольные стержни, служащие электродами. На рис. 9.2 схематически показано устройство спектрографа, используемого для измерения линейчатых спектров атомов или х рерывистых спектров молекул. Спектр, который можно увидеть на проявленной пластинке (или записанный на ленте самописца в случае применения электронной системы регистрации), характерен для электронных переходов атомов и молекул, излучающих энергию. Каждая линия внутри спектра отражает возвращение электронов с некоторого энергетического уровня возбужденного состояния на какой-нибудь из более низких уровней, и в частности на тот, который был занят им в основном, невозбужденном состоянии. [c.492]

Лазерная экспериментальная установка, показанная на рис. 10.7, спроектирована для исследования зажигания без применения искры или электродов. Установка для измерения минимальной энергии зажигания состоит из цилиндра, в котором происходит воспламенение при помощи микросекундного импульса от коаксиального инфракрасного лазера. Установка является почти одномерной с радиальным распространением пламени. Энергию светового импульса можно измерить до и после прохождения им измерительной ячейки, разность этих энергий и будет равна энергии зажигания. Относительно малая энергия инфракрасных фотонов гарантирует, что энергия поступает на термические моды колебаний молекул компонентов, а не на прямое образование свободных радикалов. Кроме того, распространение пламени можно наблюдать оптическими методами [Raffel et al., 1985]. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология