Процессы горения Самовоспламенение

Тепловое самовоспламенение. Согласно этой теории, решающим условием возникновения процесса горения является превышение (или равенство) скорости выделения тепла химической реакции над скоростью отдачи тепла реагирующей системой в окружающую среду (в случае газовой горючей системы, например, к стенкам реакционного сосуда). [c.125]

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]

Одной из важных характеристик топлива, позволяющих судить о его пусковых свойствах и о стабильности процесса горения, является температура самовоспламенения паров топлива, т. е. такая температура, при которой происходит самовоспламенение горючей смеси без контакта с открытым пламенем. Процесс самовоспламенения горючей смеси встречается во всех двигателях внутреннего сгорания. Дизельные двигатели работают на основе этого процесса. В двигателях с воспламенением от искры самовоспламенение горючей смеси является крайне нежелательным и даже вредным явлением, так как нарушает нормальный процесс сгорания. В турбореактивных двигателях самовоспламенение горючей смеси — явление положительное, способствующее более устойчивому процессу сгорания. [c.76]

Блестящие работы Н. Н. Семенова, его сотрудников и учеников по разработке теории цепных реакций имеют большое значение для катализа, особенно в связи с проблемами цепной полимеризации, ингибирования процессов окисления, проблемой антидетонаторов и т. д. В этом обзоре мы не имеем возможности дать хотя бы краткую характеристику многообразных и весьма важных работ, связанных с разработкой классической теории цепных реакций. Укажем лишь, что трудами этой школы (Н. Н. Семенов, 1929 г.) разработана теория процессов горения и взрывов, причем обнаружено явление ветвления цепей, а также показано существование верхнего и нижнего пределов давлений самовоспламенения и взрыва. Сравнительно недавно была выяснена роль катализа в цепных реакциях показано, например, что водяной пар благодаря возможности образования гидроксила может играть роль катализатора при некоторых цепных реакциях. [c.10]

Температура вспышки характеризует наименьшую температуру, при которой образующиеся над поверхностью вещества пары способны вспыхивать в воздухе от внешнего источника тепла без перехода в процесс горения. Температура самовоспламенения ---это нижний предел температуры вещества, при которой оно воспламеняется без внешнего источника тепла. [c.14]

Температура, выше которой горение газов или паров поддерживается произвольно, называется температурой самовоспламенения и зависит от углеводорода и количества тепла, выделяющегося в процессе горения,— чистая доступная теплота сгорания в расчете на стандартный кубометр газа (Дж/м при 21 °С). Нижний предел горения составляет приблизительно 1,9 МДж/м при 21 °С, поэтому [c.181]

Детонационная стойкость. Этот показатель характеризует способность автомобильных и авиационных бензинов противостоять самовоспламенению при сжатии. Высокая детонационная стойкость топлив обеспечивает их нормальное сгорание на всех режимах эксплуатации двигателя. Процесс горения топлива в двигателе носит радикальный [c.17]

Процессы горения могут происходить самопроизвольно в определенных интервалах концентраций горючих веществ. Концентрации горючего на границах интервалов называют нижними и верхними концентрационными пределами воспламенения. Значения нижних и верхних пределов воспламенения и температур самовоспламенения некоторых индивидуальных газов и аэрозолей представлены в приложениях. [c.67]

Если окисление идет быстро с выделением большого количества теплоты и света, то такой процесс называют горением. Процессы окисления, протекающие медленно, в зависимости от характера окисляющегося вещества называют ржавлением (для железа), тлением (для органических остатков). Если медленное окисление происходит в большой массе вещества, то теплота может накопиться и привести к интенсивному горению (самовоспламенение на складах соломы, угля, хлопка, зерна). Медленное окисление пищи (жиров, углеводов и белков) в нашем организме — энергетическая база жизни. [c.128]

Газ Суммарное уравнение процесса горения Температура самовоспламенения (низшая) (при 1 атм). Пределы горючести газа в смеси с воздухом (в / по объему газа в смеси) при 1 атм и 15—10 С Требуемое для сгорания одного объема газа число объемов Макси- мальная наблю- даемая температу- [c.311]

Ранее рассматривался процесс возникновения горения, когда вся масса горючего вещества нагревалась или была уже нагрета до температуры самовоспламенения. Этот процесс назывался самовоспламенением (в частном случае—самовозгоранием). Теперь рассмотрим процесс воспламенения, который по физической сущности не отличается от процесса самовоспламенения, но протекает при других условиях. [c.125]

Прямая теплоотдачи касается кривой тепловыделения в точке С и пересекает ее в точке Г. Известно, что условия касания линий тепловыделения и теплоотдачи в точке С есть условия самовоспламенения. В точке Г создается тепловое равновесие и совершается процесс горения, В точках, лежащих левее точки Г по кривой горение хотя и совершается, но является очень неустойчивым, Существующее в них тепловое равновесие легко может >быть нарушено, и тогда горение прекратится. Так, если увеличить теплоотдачу в зоне горения путем введения распыленной воды в пламя, то вследствие понижения температуры зоны горения до 1 тепловое равновесие переместится в точку касания П. [c.218]

Процесс горения может быть стационарным (факел) и нестационарным (самовоспламенение, взрыв). Рассмотрение нестационарного режима горения, как известно, подчиняющегося иным закономерностям, чем стационарное горение, и существенно отличающегося от стационарного, не входит в задачу данной книги. [c.134]

Топливом может называться любое вещество, способное вступать с воздухом в быстрый окислительный процесс (горение) с развитием высоких температур, который, раз начавшись самопроизвольно (самовоспламенением) или принудительно (поджиганием), в состоянии поддерживаться до исчерпания запаса этого топлива в возникшем очаге горения . Техническое значение любой сорт топлива приобретает при соблюдении трех условий [c.34]

Действительно, для топочных устройств, рассчитанных на длительное непрерывное горение факела в пространстве, окруженном раскаленными стенками, первоначальное зажигание и его надежность играют второстепенное значение. Однако роль и значение первоначального воспламенения неизмеримо возрастают для топок, режим работы которых требует частых остановок, а процесс горения протекает в полностью экранированном объеме, температура стенок которого и их аккумулирующая способность не могут обеспечить самовоспламенение топлива, попадающего на них. К таким топочным устройствам относятся камеры сгорания газотурбинных двигателей, особенно транспортного типа, топки автоматизированных отопительных установок сравнительно небольшой мощности, технологические печи и др. В последнее время даже на мощных топках стали устанавливать небольшие постоян-но-действующие горелки, форсунки или специальные электриче- [c.74]

От проскоков пламени следует отличать нарушения нормальной работы горелок предварительного смешения, наблюдающиеся при подогреве компонентов газовоздушной смеси до температур, близких или превышающих температуру самовоспламенения сжигаемого газа. Как уже указывалось, применение горелок предварительного смешения в этих условиях невозможно вследствие того, что газ воспламеняется при встрече с воздухом, т. е. процесс горения начинается не в туннеле, а в смесителе. Следует иметь в виду, что самовоспламенение в смесителе может иметь место при слишком высоком подогреве одного из компонентов смеси (газа или воздуха) даже в тех случаях, когда расчетное значение температуры смеси не превышает температуру, при которой воспламеняется газ. [c.54]

Концентрационные пределы воспламенения газовоздушных смесей зависят от природы горючего газа п температуры. С повышением температуры эти границы расширяются, и нри достижении температуры самовоспламенения молекулы горючего газа вступают в реакцию с кислородом независимо от состава смеси. Этим объясняется, что начавшийся процесс горения при достаточном количестве кислорода приводит к практически полному выгоранию горючего газа. [c.128]

Г орение — это процесс химического взаимодействия горючего и окислителя с образованием пламени, излучающего тепловую и световую энергии. В двигателях внутреннего сгорания химическая энергия топлива через процесс горения превращается в механическую энергию. Горение поддерживается физическими процессами испарения капель распыленного топлива, смешения паров с воздухом и их воспламенением или самовоспламенением. [c.94]

В разд. 1.8 уже говорилось о том, что в горячей смеси при некоторых давлениях и температурах начинается ускоряющаяся химическая реакция, которая приводит к появлению пламени. Этот процесс называется самовоспламенением или взрывом. (Термин взрыв нередко используется в очень широком смысле, так что даже случай искрового зажигания смеси иногда называется взрывом.) Большая часть исследований процесса самовоспламенения посвящена выяснению механизма цепных и термических реакций, приводящих к резкому увеличению скорости реакций, и относится к области химии. Для практического использования горения большое значение имеет явление задержки воспламенения. Задержка воспламенения представляет собой запаздывание по времени самовоспламенения смеси, помещенной в некоторые определенные условия, или, в терминах химической кинетики, период индукции с момента установления определенных условий до появления пламени. Именно задержке воспламенения будет уделено основное внимание в данной главе при рассмотрении явления самовоспламенения. [c.75]

С индукционным периодом воспламенения приходится считаться при организации воспламенения в двигателях внутреннего сгорания, где процессы горения совершаются в крайне ограниченное время. Наличие индукционного периода воспламенения учитывается цри конструировании взрывобезопасного электрического освещения. При нарушении плотности предохранительных баллонов или их разрушении и автоматическом выключении тока необходимо обеспечить охлаждение нити накала ниже температуры самовоспламенения до того момента, когда взрывоопасная смесь достигнет нити и пройдет индукционный период. [c.81]

В книге материал распределен следующим образом. В гл. 1—3 изложены основные свойства и характеристики энергетических топлив, термохимия реакций горения, материальный и тепловой баланс процесса горения. Прежде чем приступить к изучению процессов горения различных видов топлив (газовых, твердых и жидких), представлялось целесообразным кратко рассмотреть наиболее общие стадии и стороны сложного физико-химического процесса горения, какими являются равновесие и кинетика химических реакций горения, самовоспламенение турбулентный массо- и теплообмен в потоке, распространение турбулентных струй и системы струй. Рассмотрению этих вопросов посвящены гл. 4—7. В гл. 8—10 рассматривается теория горения газообразных и жидких топлив, а в гл. 11 — практика сжигания этих топлив, газомазутные топочные и горелочные устройства. [c.6]

В зависимости от характера возникновения процесс горения называют возгоранием или самовозгоранием. Различие между ними видно из приводимой ниже схемы (где /и — температура источника нагрева и — температура самонагревания /а — температура самовозгорания, самовоспламенения) [c.36]

Наиболее важными фундаментальными показателями пожароопасности веществ являются пределы воспламенения и температура самовоспламенения. Все остальные показатели являются производными от них в случае газов и жидкостей. Эти параметры характеризуют два основных вида процесса горения стационарное распространение пламени и вспышки. Учитывая важность этих показателей и тот факт, что гашение пламени может быть связано с достижением предела воспламенения, рассмотрим более детально эти показатели. [c.37]

Во всех случаях собственно горению предшествует процесс воспламенения (или самовоспламенения), представляющий комплекс физико-химических процессов, развитие которых обеспечивает в дальнейшем быстрое протекание реакции окисления. Таким образом, воспламенение есть начальная стадия процесса горения. [c.123]

Различие между двумя указанными выше схемами турбулентного горения заключается в том, что в первой схеме превалирует процесс распространения пламени, а во второй — процесс самовоспламенения. Ни та, ни другая модель в полной мере пе объясняют всех особенностей турбулентного горения. При построении теории турбулентного горения необходимо совместное рассмотрение как распространения пламени, так и объемных реакций, протекающих в тех зонах, где турбулентное смешение опережает распространение пламени. А. Н. Воинов [9] указывает, что возможность объемного горения сильно возрастает с повышением давления и что роль объемных реакций, завершающихся самовоспламенением, должна сильно проявляться в форсированных камерах сгорания при высоких давлениях. Возникновение очагов самовоспламенения в процессе горения является одной из вероятных причин появления элементарных ударных волн, вызывающих нарушение нормального развития процесса горения в двигателях внутреннего сгорания. [c.159]

II давлении в камере сгорания предпламенные процессы подготовки топливо-воздушной смеси развиваются достаточно быстро в наиболее благоприятных условиях на периферии факела. На кадрах 3 ж 4 рис. 69 видно возникновение очагов пламени на периферии факела, когда развитие его еще продолжается. В дальнейшем наблюдается медленное обгорание факела (кадры 5—14). Развитие процесса горения в объеме камеры сгорания происходит за счет турбулентного горения на периферии факела распыленного топлива, а также вследствие образования новых очагов самовоспламенения. Такой вид горения соответствует нормальному — плавному горению топлива в двигателе, [c.171]

Для некоторых смесей наблюдалась существенная зависимость UH от введения в смесь присадок. Хорошо известно, например, что введение в смесь СО-ьОз незначительных количеств воды, водорода, метана или других водородсодержащих соединений вызывает резкое возрастание значения Ын- Значение Ua для смеси СО-ЬОг равно 1 м/с, а после добавки 0,23% воды оно возросло до 7,8 м/с. Введение столь незначительного Количества воды практически не изменяет каких-либо физических свойств смеси, поэтому очевидно, что такой эффект обусловлен изменением химического механизма процесса. Наблюдалось увеличение на 53% скорости горения бутано-воздушной смеси в присутствии 1,48% озона. Присадки, инициирующие самовоспламенение смеси (этилнитрат, этилпероксид и др.), а также антидетонаторы (тетраэтилсвинец, нентакарбонилжелезо, ди-этилолово, тетраметилолово) не оказывают существенного влияния на скорость распространения пламени. Этот экспериментальный факт убедительно свидетельствует о том, что механизм реакций, протекающих в предпламенной зоне, существенно отличается от механизма предпламенных процессов при самовоспламенении (взрывном горении) смеси. [c.119]

Отложение нагара на нагнетательных клапанах и стенках трубопроводов увеличивает их сопротивление, повышает давление нагнетания и температуру, что в свою очередь способствует образованию нагара. Проведенные в последнее время исследования показали, что нагар является причиной взрывов воздушных компрессоров. Установлено, что при определенных толщинах нагара может происходить его самовоспламенение [31]. Процесс горения нагара быстро распространяется по всему слою, сопровол<-даясь значительным разогревом трубопроводов, в результате чего возможно их разрушение. [c.163]

Соотношение, связываюшее минимальное давление с температурой самовоспламенения, было подтверждено многочис-лениыми экспериментами и оказалось ненным при изучении кинетики процессов горения, а также в пожарной профплак-т 1ке. Вместе с тем тепловая теория самовоспламенения не в состоянии объяснить ряда особенностей, наблюдаемых нри горении положительный или отрицательный катализ при введении в реагирующую систему малых примесей отдельных ве-и еств, пределы воспламенения в зависимости от давления и др. Эти особе1П10сти объясняет теория ценных реакций. [c.126]

Тепловое самовоспламенение. До сих пор мы рассматривали процесс горения в условиях поджигания холодной горючей среды путем ее локального разогрева до очень высокой температуры (большей Ть), заведомо создающего очаг пламени. Возможен, однако, и другой режим возникновения быстрой высокотемпературной реакции при одновременном нагревании до умеренной температуры всего объема горючей среды, заключенной внутри некоторого реактора. Происходящие при этом процессы посят совсем иной характер. [c.22]

Температура самовоспламенения и характер процесса горения самовоспламенившегося продугста особенно важны для правильной оценки качеств дизельных топлив. [c.112]

Начальное возникновение очага горения при наличии образовавшейся горючей смеси из окислителя и топлива может произойти путем самовоспламенения этой смеси или принудительного ее поджигания (за.жжвнная спичка, факел, электрическая искра и т. п.). По.сле возникшего таким путем воспламенения процесс горения в удовлетворительно ор1ганизованном очаге устанавливается на определеннам тем.пературн01м уровне, непрерывно поддерживаемом теплом, вновь выделяющимся при сгорании свежих порций топлива. Таким образом, удовлетворительный очаг горения сам себя автоматически питает необходимым ему теплом. Говоря современным производственным языком, можно сказать, что для непрерывного поддержания очага горения следует организовать совместное сочетание трех потоков теплового (энерге-. тического) и двух материальных — окислителя и топлива. Нарушение любого из этих трех обязательных условий приводит к прекращению работы очага горения. [c.36]

В книге сжато и строго изложены основы теории горения и обобщены основные экспериментальные результаты, полученные при изучении процессов горения. Рассмотрены фундаментальные вопросы воспламенения (пределы воспламенения, самовоспламенение, искровое зажигание, зажигание накаленной поверхностью) и горения (пламя и его распространение, перемешанные и диффузионные пламена, скорость горения, газодинамика горючей смеси и т. д.), методы измерения скорости горения, воздействие на горение акустических полей и поля силы тяжести, горение одиночных капель и аэровзвесен. [c.4]

Совершенно иной характер имеет процесс горения горючей смеси, помещенной в замкнутом объеме (F = onst). Если эту смесь нагреть по всему объему до температуры самовоспламенения или поджечь в какой-либо точке при помощи источника зажигания, то произойдет быстрое реагирование горючей смеси, сопровождающееся значительным увеличением давления в системе. Такое реагирование принято называть тепловым взрывом. [c.101]

Химическое превращение в технических процессах горения нрактиче-ски всегда осуществляется в условиях одновременно идущих процессов испарения и смешения реагирующих компонентов. Отсюда важнейшая роль, которую играют в описании таких процессов сгорания вопросы тепло- и массообмена. Но кинетические законы собственно химического превращения и особенно специфические кинетические отличия различных типов явлений сгорания выявляются только тогда, когда полностью элиминированы процессы смесеобразования. Посвященная именно кинетическим проблемам сгорания настоящая монография, естественно, ограничена (за одним исключением) исследованием сгорания заранее перемешанных газов. Краткое рассмотрение дизельного процесса введено главным образом в качестве иллюстрации того, как общие кинетические законы многостадийного самовоспламенения проявляются на фоне одновременно идущего испарения жидкого топлива и смешения его паров с воздухом. [c.3]

Температура самовоспламенения зависит от вида углеводорода и количества тепла (чистая доступная теплота сгорания в расчете на 1 стандартный м газа в Дж/м при 21 °С), выделяющегося в процессе горения. Количество тепла, соответствующее нижнему пределу воспламеняемости, составляет 1,9МДж/м при 21 °С, однако расчеты показывают, что для поддержания устойчивого пламени необходимо тепловыделение, превышающее 3,7 МДж/м . [c.86]

Независимо от правильности этих представлений о механизме химических процессов, предшествующих горячему пламени, нужно полагать, что осуществляющаяся перед воспламенением горючей смеси холоднопламенная стадия должна играть существенную роль в процессе воспламенения. Эта роль сводится к подготовке смеси к самовоспламенению, заключающейся в образовании сравнительно легко окисляющихся продуктов холодкопламенного горения. Эти представления лежат в основе теории двухстадийного воспламенения, впервые сформулированной М. Б. Нейманом [205) и применительно к процессам горения в двигателе — А. С. Соколиком [246 и в последующие годы получившей широкое распространение Известны также случаи, когда само холодное пламя представляет двухстадийный процесс. См., например, [546 а]. [c.585]

Процесс горения прекращается, если уменьшилась подача воздуха в зону горения или горючих паров и газов, если температура в зоне горения стала ниже температуры самовоспламенения или температура го рящей жидкости стала ниже температуры воспламенения. [c.60]