О распространении пламени в горючих газовых смесях

В ламинарном газовом потоке скорости газов. малы, а горючая смесь образуется в результате молекулярной диффузии. Скорость горения в этом случае зависит от скорости образования горючей смеси. Турбулентное пламя образуется при увеличении скорости распространения пламени, когда нарушается ламинарность его движения. В турбулентном пламени завихрение газовых струй улучшает перемешивание реагирующих газов, так как увеличивается поверхность, через которую происходит молекулярная диффузия. [c.288]

Другая вихревая зона образуется всегда у границы потока с окружающей атмосферой, простирающейся вверх от края отверстия в этой зоне происходит смешение газа с окружающей атмосферой. Этот граничный слой, который простирается вверх на значительную высоту, виден на теневой фотографии газового потока, показанной на фиг. 32. Вдоль этой зоны пламя может распространяться вниз до края отверстия, при условии, если разбавление газа в граничном слое не сделало смесь негорючей. В опыте, показанном на фиг. 31, применялась бедная смесь н граничный слой был слишком разбавленным. Поэтому было необходимо ввести препятствие внутрь газового потока, где разбавление не имело места. Если сделать смесь достаточно богатой, граничный слой становится горючим и допускает распространение пламени вниз к краю отверстия, где оно прочно [c.199]

До сих пор мы рассматривали распространение пламени по гомогенной горючей смеси. Другой тип пламени наблюдается, когда сгорание происходит на поверхности соприкосновения двух газов, способных образовать горючую смесь. Такие пламена знакомы из повседневного опыта достаточно назвать пламя спички или свечи, угля, дерева, газового рожка, применяемого для освещения. Поскольку эти пламена образуются в процессе взаимной диффузии двух газов, их называют диф-фузионны.ми пламенами. Явления диффузии играют, конечно, роль во всех процессах сгорания однако, в чем разница между обычным и диффузионным пламенем, не трудно понять. По существу нельзя указать резкой границы между этими двумя типами пламени, поскольку должен существовать непрерывный переход от одного к другому, как это можно наблюдать, если постепенно уменьшать подачу первичного воздуха в бунзеновской горелке. Другим примером переходных явлений между обычным и диффузионным пламенем могут служить упоминавшиеся выше пламена в очень разбавленных смесях водорода с воздухом и шарики пламени, образующиеся в смесях, лежащих ниже предела распространения (гл. VII). Термин диффузионное пламя , тем не менее, представляется полезным. [c.222]

Однако газокислородные горелки обладают и рядом специфических свойств, с которыми необходимо считаться как при их конструировании, так и при эксплуатации. При сжигании газокислородных смесей возрастает скорость распространения пламени, расширяются пределы воспламеняемости, снижается температура воспламенения. Величина скорости распространения пламени оказывает самое существенное влияние на конструкцию газовых горелок. Часто требуются горелки с большими тепловыми напряжениями, а это в свою очередь обусловливает большие скорости истечения горючей смеси из сопла. Однако создание больших скоростей истечения может повести к срыву пламени и угасанию горелки ввиду нарушения соответствия скорости распространения пламени и скорости истечения смеси. В этом случае смесь будет вытекать без сгорания. Для обеспечения стабильного факела горелок, работающих с большими скоростями истечения смеси, в конструкциях горелок предусматривается создание около основного, форсированного пламени дополнительного стабильного запального пламени, служащего постоянным источником подогрева и поджига смеси. Величина запального пламени должна быть строго определенной с тем, чтобы не допускать слишком сильного прогрева смеси и как следствие— повышения скорости распространения пламени. В этом случае также должно быть соблюдено равенство скорости истечения смеси и скорости распространения пламени. Увеличенный предел воспламенения газокислородной смеси несколько уменьшает необходимость подогрева смеси, вследствие чего запальное пламя газокислородных горелок должно быть меньше, чем запал у газо-воздушных горелок. [c.210]

Применяемые в лабораториях газовые горелки (бунзеновская горелка , горелка Теклу и другие) состоят из металлической трубки, имеющей в нижней части регулируемые отверстия для входа воздуха и центральное отверстие, через которое входит газ под давлением, увлекая с собой воздух. Внутри горелки образуется смесь горючего газа и воздуха пламя является стационарным взрывом (стр. 295). Пламя образуется и удерживается вблизи верхнего конца горелки, так как скорость истечения горючей смеси через горелку равна скорости распространения пламени в смеси. Когда по какой-либо причине скорость протекания газообразной смеси через горелку становится слишком малой, пламя проскакивает внутрь горелки когда скорость смеси слишком высокая, происходит отрыв пламени. [c.493]

Если горючая газовая смесь йоспламеняется и сгорает внутри замкнутого сосуда, то давление в нем возрастает, как правило, не бол(ее чем в 8—10 раз. При этом в любой момент времени давление во всех точках- объема является практически одинаковым. Если же смесь воспламеняется в длинном трубопроводе, то вследствие расширения продуктов сгорания происходит интенсивное движение и турбулизация горючей смеси, что в десятки раз увеличивает скорость горения. Такой нестационарный процесс горения ускоряется до тех пор, пока впереди фронта пламени не возникнет ударная волна, давление и температура в которой достаточны для адиабатического самовоспламенения горючей смеси, после этого режим распространения пламени становится детонационным. При детонации пламя распространяется не в результате теплопроводности, а вследствие воспламенения смеси, под действием ударной волны при этом зона химической реакции перемещается вслед за ударной волной. Ударная волна совместно с зоной реакции образует детона- [c.100]

Согласно теории пределов распространения пламени, гашение в узких каналах обусловлено тепловыми потерями из зоны реакции пламени к стенкам канала [4.14]. В трубах диаметром более 50 мм теплоотдача от пламени к стенкам незначительна. Если передача тепла из фронта пламени в исходную горючую смесь является основным процессом, с помощью которого пламя распространяется по холодной смеси, то отдача тепла непосредственно из зоны реакции к стенкам канала и отвод тепла в охлаждающиеся продукты сгорания являются для процесса гор.ения теплопотеря-ми. Потери тепла в узких как. лах понижают температуру горения в зоне реакции, увеличивают время реакции, сужают концентрационные пределы поджигания расширяют зону реакции и уменьшают скорость распространения пламени. Уменьшение диаметра, канала приводит к увеличению теплопотерь стенки на едийицу объема горючей смеси, так как при этом возрастает отношение поверхности канала к объему находящегося в нем газа. Когда потери из зоны реакции достигают некоторой критической величины, скорость реакции в пламени настолько уменьшается, что дальнейшее его распространение в узком канале становится невозможным. Действие сухих огнепреградителей основано на явлении гашения пламени в узких каналах, по которым горючая газовая смесь свободно проходит при нормальных условиях эксплуатации. [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология