Физическая и химическая задержки

ФИЗИЧЕСКАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ЗАДЕРЖКИ [c.79]

Этот метод позволяет разделить задержку воспламенения на физическую и химическую составляющие. Полученные с помощью этого метода результаты показывают, что химическая задержка гораздо сильнее зависит от температуры, чем физическая задержка. Интересно отметить также тот факт, что хотя в случае а-метилнафталина и цетана характеристики химической задержки существенно различаются, физическая задержка почти одна и та же. Этот эффект будет объяснен ниже. [c.81]

Так как средний диаметр капель, содержащихся в распыленном топливе, составляет несколько десятков микрон, то такие капли горючего диаметром около 1 мм, о которых шла речь выше, должны обладать значительно более короткой физической задержкой. В реальных дизельных двигателях задержка воспламенения составляет 1 —10 мс. Однако при тех высоких температурах, которые достигаются в этих условиях, химическая задержка также сильно сокращается. Поэтому в дизельных двигателях, за исключением стадии запуска двигателя, основную часть задержки воспламенения составляет физическая задержка. [c.82]

Подобные формулы широко используются в области практической технологии сжигания распыленных топлив. Согласно результатам, которые получил Сакаи, при впрыскивании легкого масла в сосуд с повышенными давлением и температурой [8] показатель степени при давлении для химической задержки равен —1,35 влияние давления на физическую задержку несколько сильнее. По-виднмому, на этом факте основано распространенное мнение, что показатель [c.85]

В табл. 5.1 приведены результаты экспериментов по самовоспламенению одиночной капли, падающей в нагретый тигель. Видно, что в случае легкого масла добавка всего 0,12% тетраэтилсвинца увеличивает химическую задержку примерно в 3 раза, тогда как физическая задержка совершенно не изменяется. Это подтверждают высказанные выше соображения о природе действия добавок. [c.86]

Горючее Физическая задержка, с Химическая задержка, с [c.87]

Химические свойства топлив не могут изменить этой физической части задержки, но чем выше ЦЧ, тем нри более низкой температуре достигается предельная величина задержки (см. рис. 311, б). [c.418]

Протекающий одновременно с окислением распыленного жидкого топлива процесс его испарения имеет подчиненное значение и, как правило, не оказывает существенного влияния на Гв и ti. Поэтому часто встречающийся подход к анализу значений Ti, при котором задержку самовоспламенения представляют состоящей из физической и химической составляющих, не всегда является правомочным. [c.134]

Данные о задержке самовоспламенения при впрыске горючего в камеру с высокой температурой приведены на рис. 4.27. Видно, что коэффициент В [формула (4.42)],пропорциональный энергии активации химической реакции, с повышением температуры уменьшается. При достаточно высоких температурах самовоспламенение смеси контролируется физическими факторами. [c.140]

В некоторых случаях идентификация неизвестного вещества может быть обеспечена сбором фракции, соответствующей пику хроматографического разделения, и последующим анализом этой фракции физическими или химическими методами. При этом подвижная и неподвижная хроматографические фазы должны быть очищенными, чтобы фон от фазы был сведен к минимуму, они не должны вступать в химическую реакцию с растворенным веществом, должны быть совместимыми-с хроматографической системой, используемой для разделения и обнаружения пика. Неподвижная фаза не должна выноситься из колонки. Кроме того, обе фазы не должны мешать идентификации вспомогательными методами и быть летучими, чтобы их можно было легко удалить выпариванием, фракции обычно собирают вручную, хотя возможно применение коллектора фракций. Для обеспечения чистоты, соответствующей пику собираемой фракции, внутренний объем трубки между детектором и выходом канала для сбора фракций должен быть минимальным. Этот объем должен быть измерен и внесены поправки на задержку между регистрацией пика детектором и фактическим выходом пика из канала для сбора фракций. Фракции удобно собирать в чистые, сухие, защищенные от попадания света сосуды с навинчивающимися крышками и тефлоновыми прокладками во избежание загрязнений. Возможен барботаж этих фракций чистым азотом или гелием. Растворители удаляют из образца выпариванием, продувкой газом, нагреванием ИК-лампой. Воду и смеси органических растворителей с водой удаляют выпариванием или лиофильной сушкой. Летучие буферные соединения удаляют при повышенных температурах. [c.171]

На период задержки воспламенения, кроме химического состава топлива, оказывают влияние его физические свойства (вязкость, фракционный состав, количество смол и сернистых соединений), а также конструкционные особенности дизеля, давление, температура цикла, коэффициент избытка воздуха. При высокой [c.89]

В то же время люминесцентные реакции обычно дают нестационарное испускание, потому что интенсивность испускаемого света пропорциональна скорости реакции, а не концентрации вещества (рис. 7.4-10). Следовательно, излучение наиболее часто испускается в виде вспышки, интенсивность которой быстро уменьшается, и по этой причине общепринятым способом определения является интегрирование интенсивности в течение определенного периода времени и установления связи интеграла с количеством определяемого вещества. Очевидно, однако, что если интенсивность света d /dt можно измерить при точно определенных и воспроизводимых условиях, так что все пробы будут обработаны — физически нли химически — одинаковым образом (т. е. измерения будут выполнены при идентичных временах задержки , рис.7.4-10), то можно непосредственно связать любое значение dE/di (предпочтительно то, которое соответствует максимальному испусканию. At) с концентрацией определяемого вещества. Это достижимо за счет ПИА, н, следовательно, сочетание [c.457]

Другой метод разделения задержки восиламенения на физическую и химическую составляющие связан со статистической обработкой результатов измерений задержки воспламенения, основы которой приведены в предыдущем разделе. Чтобы произошло воспламенение, необходимо возбудить химические процессы,одни только физические процессы не способны вызвать воспламенение. Поэтому можно принять, что именно физическая задержка соответствует участку, на котором (.1 = 0. Тогда [c.81]

Самовоспламенение струи распыленного горючего, получаемой посредством распыла жидкого горючего в струйных форсунках, имеет широкое практическое применение при горении жидких топлив. Этот процесс является примером самовоспламенения крайне гетерогенной системы, включаюшей жидкую и газовую фазы. (Самовоспламенение одиночной капли горючего является особым случаем этой системы.) Чаще всего нефтяные углеводородные топлива впрыскивают в атмосферу высокотемпературного воздуха. В этом случае, как уже отмечалось выше, задержка восиламенения состоит из двух стадий физической и химической задержек. На рис. 5.8 и 5.9 приведены примеры зависимостей Np от которые были получены соответственно в электропечи при нормальном давлении [4] и на опытном стенде по испытанию горючих СГЯ (т. е. в [c.83]

С изменением состава горючей смеси значительно изменяются условия воспламенения, и прежде всего химическая активность и физические свойства горючей смеси. Наиболее оптимальные условия воспламенения создаются в несколько обогащенных смесях. Обогащение и обеднение смеси относительно оптимального состава увеличивает период задержки воспламенения. Особенно сильно изменяется период задержки воспламенения вблизи пределов воспламенения. [c.148]

Продолжительность периода задержки воспламенения (первой фазы) зависит в основном от химических и физических свойств топлива, температуры и давления сжатого воздуха. [c.107]

Как уже говорилось выше, горение в цилиндре двигателя начинается не сразу после впрыска топлива, а спустя некоторый промежуток времени. Величина задержки воспламенения определяется длительностью ряда физических и химических процессов, которым подвергается топливо перед воспламенением. [c.47]

Вторая стадия характеризуется возникновением голубого пламени и сопровождается выделением большого количества тепла. Однако и она не приводит к образованию конечных продуктов окисления углеводородов. В этой стадии образуется большое кь-личество альдегидов как промежуточных продуктов окисления. Процесс окисления топлива завершается в горячем пламени, возникающем после накопления в стадии голубого пламени достаточно большого числа активных центров и соответствующего повышения температуры. Таким образом, задержка воспламенения в дизельном двигателе обусловлена физическими и химическими процессами подготовки рабочей смеси. [c.199]

Сравнение результатов процесса сгорания для керосина и газойля позволяет выявить влияние на динамику сгорания химической природы топлива. Как уже отмечалось, при сгорании газойля и тяжелого топлива, несмотря на значительное различие в их фракционном составе, получаются примерно одинаковые периоды задержки самовоспламенения. Керосин, несмотря на наибольшее число легко кипящих фракций, дает значительное увеличение периода задержки самовоспламенения и последующее резко выраженное взрывное сгорание. Этим подтверждается, что продолжительность периода задержки самовоспламенения при тех начальных температурах и давлениях, которые существуют в двигателе с самовоспламенением, определяется не только физическими процессами испарения и смесеобразования, но и химическими процессами, отражающими начальное развитие цепи реакций. [c.301]

При впрыске жидкого горючего в нагретый до высокой температуры сжатый воздух в величину времени задержки самовосиламенения входит время, необходимое для таких физических процессов, предшествующих образованию газовой смеси, как распыление, теплопередача, испарение, диффузия, смешение. Поэтому эту составляющую времени задержки самовосиламенения называют временем физической задержки, а время, необходимое для химических процессов после образования газовой смеси, — временем химической задержки. Конечно, четко разде- [c.18]

Задержка воспламенения зависит также от давления и обычно уменьшается по мере его роста. Разумеется, влияние давления на физическую п химическую задержки должно быть различным, однако примеров раздельного измерения этих величин по сушеству нет. Тем не менее связь между химической задержкой и давлением все же была оценена для предварительно перемешанных смесей, которые будут рассмотрены в следующем разделе. На основании теории цепных реакций, приводящих к самовоспламенению, можно предложить следующую зависимость задержки воспламенения от давления (и температуры) [6,7] [c.85]

Что касается химического и физического факторов задержки воспламенения, то, по моему мнению, основным фактором является физический, ибо он определяет испарение, подогрев и диффузию. Химические процессы более быстрые и потому они не лимх тируют задержки восиламенения. [c.305]

Задержка ксенона в тканях является результатом многих физических, химических и физиологических факторов. Среди них неустойчивость ксенонатов в присутствии органических восстанавливающих веществ, различная растворимость ксенона в воде и жирах тела, перенос ксеноната и выделившегося ксенона потоком жидкости и скорость выделения газа, захваченного системой. В свете этих факторов нет ничего неожиданного в том, что кривые выведения ксенона из тканей не могут быть выражены простыми математическими уравнениями. Выводы из исследований биологических свойств водорастворимого ксеноната сводятся в основном к следующему [c.410]

В заключение следует обратить внимание на тот факт, что не трудно в принципе представить себе эксперимент, в котором замеряется истинная химическая задержка воспламепения , не усложненная процессами смешения. Таким образом, может оказаться возможным создать существенно однородные смеси нереагирующих нри очень низких температурах топлив и затем измерить скорости реакции в зависимости от температуры для заранее подготовленной смеси. Исследование смесей этого типа, несомненно, представляет интерес для изучения кинетики реакций, но оно, вероятно, не будет иметь непосредственного значения для инженеров, работающих в области ракетных двигателей и интересующихся измерениями задержки воспламенения. Наконец, эти данные не будут иметь практического значения до тех нор, нока сложные взаилюдействия между физическими и химическими явлениями в течение периода восиламенения не будут достаточно поняты. [c.395]

В значительной мере начало воспламенения зависит от состава топлива. Расчетным путем была изучена Вентцелем [321] задержка воспламенения, которая вызывается физическими факторами она составляет около одной десятой от общего времени задержки. Закономерности, определяющие задержку воспламенения, вызываемую физическими факторами, подробно изучены группой ученых [322]. Из сказанного выше совершенно ясно, какую большую роль играет химический состав топлива, но в то же время никогда не следует забывать, что даже незначительная реконструк- [c.437]

В общем случае период задержки самовоспламенения можно гфедставить состоящим из двух частей времени, определяемого физическими факторами, Тф и времени, определяемого химическими факторами. ТхГ [c.276]

При самовоспламенении одиночной капли горючего задержка воспламенения прежде всего включает два характерных времени время, в течение которого происходит нагрев капли, испарение горючего, образование горючей смеси в результате диффузии и смешения иаров горючего с окружающим воздухом н нагрев горючей смеси до достаточно высокой температуры, при которой начинается быстрая химическая реакция, и время, в течение которого происходит развитие химической реакции и ее ускорение, принимаюихее взрывной характер, т.е. образуется пламя. При самовоспла-меиепии жидкой капли горючего, внесенной в высокотемпературную воздушную среду, необходимо также учитывать время распыления жидкости. Таким образом, можно выделить две группы достаточно характерных процессов. На начальной стадии воспламене-иия протекают физические процессы, такие как распыление, теплоперенос, газификация, диффузия и смешение, на последующей стадии протекают химические процессы. [c.79]

В соответствии с этпм, как уже отмечалось в разд. 1.8, первую стадию можно назвать физической задержкой, а вторую стадию — химической. Это не означает, конечно, что между обеими стадиями существует четкая граница. Напротив, в течение какого-то времени физические и химические процессы накладываются друг на друга. [c.79]

Идея о существова-300 250 пни физической и химической задержек возникла давно, однако она не находила широкого ври-менения до тех пор, пока не удалось разделить эти задержки при измерениях. Вследствие этого механизм задержки воспламенения оставался [c.80]

Основными факторами, определяюш,ими условия воспламенепия, являются начальные температура и давление, состав смеси, гидродинамические факторы, влияющие па подачу и смешение жидких топлив, а также подвод и отвод тёпла в ходе химических реакций. Период задержки самовоспламенения жидких ракетных топлив включает в себя время развития физических процессов Тф начальной стадии процесса воспламенения и время протекания химических реакций Тх процесса воспламенения. [c.147]

С изменением начальной температуры горючей смеси изменяется скорость хпьшческпх реакций. Повышение температуры увеличивает скорость предпламенных реакций окисления и скорость смешивания при воспламенении распыленных жидких топлив, что приводит к снижению температуры воспламенения и сокращению длительности задержки воспламенения. Влияние начальной температуры на период задержки воспламенепия особенно сильно проявляется при низких температурах оно тем сильнее, чем хуже воспламеняемость топлива. При высоких температурах влияние химической природы топлива проявляется в меньшей мере, чем нри низких. В случае воспламенения распыленных жидких топлив при низких температурах большую роль играет Тф, т. е. время, необходимое на физические процессы подготовки топлива к воспламенению. Эта величина зависит от физических свойств топлива. При низких температурах сильно увеличиваются вязкость, поверхностное натяжение, уменьшается давление насыщенных паров и в результате этого уменьшается эффективность смешения. [c.147]

Время задержки самовоспламенения Т опреде.яяется временел начала реакции (зависит от скорости смепения компонентов) время самовосп.та-менения зависит от скорости, эк ютермичпости реакции и отвода тепла. Общее время, нужное на самовоспламенение, зависит от химических факторов, условий теплоотвода, физических свойств жидких компонентов и метода смешения. Роль всех эти факторов пе всегда одинакова. Так, чем больше скорость экзотермических предпламенных реакций, иными словами, чем активнее топливо, тем в меньшей степени играют роль физические факторы [22, 23]. [c.31]

Скорость испарения капель топлива при прочих равных условиях прямо пропорциональна, а длительность испарения обратно пропорциональна давлению его насыщенных паров. Отсюда период задержки самовоспламенения в области высоких температур будет также обратно пропорционален давлению насыщенного пара [3]. Таким образом, запаздывание самовоспламенения топлива как бы полностью зависит от физических характеристик. Однако имеются и другие взгляды [4]. При сгорании газойля и тяжелого топлива, несмотря на значительное различие их фракционного состава, получаются примерно одинаковые периоды задержки самовоспламенения. У керосина, несмотря на большое содержание легких фракций, наблюдается значительное увеличение периода задержки самовоспламенения, а затем резко выраженное взрывное сгорание. Это позволяет утверждать, что прТ)должительйость периода задержки воспламенения при начальных температурах и давлениях, которые наблюдаются в дизельных двигателях с самовоспламенением от сжатия, определяется не только физическими процессами испарения и смесеобразования, но и химическими процессами, отражающими начальное развитие цепи реакций. Топлива с большим цетановым числом имеют меньший период задержки самовоспламенения. Это подтверждает значительную роль химического состава топлива в организации процесса горения. [c.302]

В последние годы на основе магния созданы сплавы с особыми физическими и химическими свойствами (аиоды для источников тока, зву-копроводы для ультразвуковых линий задержки, сплавы с высоким демпфированием, для протекторной и катодной защиты и др.). [c.105]

Нагревание капелек топлива, их испарение, смешение пара с воздухом и самоускоряющиеся химические реакции, имеющие место в фазе /, происходят одновременно. Для типов топлив, применяемых в двигателе Дизеля, протекание химических реакций ссответствует описанному в гл. IV. Фотографии Рот-рока и Уолдрона (34] показывают, что всспламенекие начинается в небольших зонах вблизи границ отдельных струй впрыскиваемого топлива. Зарождение цепной реакции, вероятно, имеет место в газовой фазе. Вероятным механизмом процесса является образование радикалов благодаря крекингу, так как температура сжатого воздуха довольно высока (от 600° до 800°С). Как показано в гл. IV, непосредственное взаимодействие углеводорода и кислорода в газовой фазе является в лучшем случае медленным процессом. Возможно также, что образование перекисей происходит на поверхности раздела жидкость — воздух, обеспечивая, таким образом, образование носителей цепи. Как только скорость реакции в какой-нибудь точке достигает взрывного предела, происходит быстрое распространение пламени сквозь граничные слои, окружающие отдельные струи впрыскиваемого топлива, и по участкам камеры сгорания, уже наполненным взрывной смесью. За этим следует быстрый рост давления (фаза 2). Слишком быстрый рост давления может вызвать появление ясно слышимого стука, что нежелательно. Очевидно, что чем больше период задержки, тем больше накапливается взрывной смеси и тем сильнее будет детонация. Опыт показывает, чю для более легких топлив задержка воспламенения зависит в основном от химических, а не от физических свойств топлива, в то время как для более тяжелых топлив, как, например, для нефтяных остатков, большую роль играют физические свойства — вязкость и быстрота испарения. Поэтому для этих последних задержка воспламенения заметно зависит от степени распыла при впрыске. В фазе 3, где температура очень высока, испарение и сгорание происходят очень быстро, так что основным фактором является скорость впрыска. Однако здесь возникает еще проблема местного накопления паров топлива, в результате которого происходит очень нежелательное образование сажи. Эта сажа участвует в четвертой фазе догорания" вместе с поздно испаряюп имся топливом, попавшим на стенки при впрыске. В конце этой фазы в камере сгорания остаются продукты неполного сгорания от легкой пушистой сажи, выделившейся из газовой фазы, до смолистых и угольных остатков, полученных (очевидно, из топлива, разбрызганного по стенкам) процессом, часто включающим пиро- [c.407]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология