Взрывное и детонационное горение

Если зажечь струю водорода или слегка влажной окиси углерода в кислородной атмосфере или просто в воздухе, процесс горения хотя и будет быстрым, но, несмотря на очень высокую температуру, все же не мгновенным и не будет похож на взрыв. Если водород или окись углерода предварительно смешать с кислородом или воздухом и после этого поджечь, произойдет сильнейший взрыв. Поэтому указанные смеси и называют гремучими. Различие обычного пламенного и взрывного (детонационного) горения в основе своей зависит от того, что в первом случае весь процесс замедляется физическими, сравнительно медленными процессами взаимной диффузии и конвекции реагирующих газов. [c.64]

Горение газов гомогенное, оно может протекать как в диффузионной, так и в кинетической области в последнем случае при определенных условиях возможно взрывное и детонационное горение. [c.181]

В зависимости от условий образования горючей смеси и величин скорости, протекания химической реак-ци и окисления (горения) различают диффузионное, кинетическое (взрывное) и детонационное горение. [c.162]

Для того чтобы произошел взрыв или нормальное горение перешло в детонационное, должны существовать необходимые условия соответствующее соотношение между горючим и окислителем и достаточная интенсивность источника воспламенения. В замкнутом объеме вследствие влияния ограничивающих стенок даже слабые источники воспламенения могут вызвать детонационное горение водородо-воздушной смеси. Сильные источники воспламенения могут инициировать детонацию и в открытых системах. Запалы, искры, горячие поверхности и открытое пламя рассматриваются как слабые источники воспламенения к сильным источникам воспламенения относятся капсулы-детонаторы, тринитротолуол, короткие замыкания высокой мощности (детонирующие проволоки), зажигательные и другие взрывные заряды. [c.624]

ВЗРЫВНОЕ И ДЕТОНАЦИОННОЕ ГОРЕНИЕ [c.242]

В зависимости от скорости протекания процесса горения и скорости распространения пламени различают дефлаграционное, взрывное и детонационное горение (см. ниже). [c.315]

Наиболее изучены механизм и кинетика горения газов. Их горение является гомогенным и может протекать как в диффузионной, так и в кинетической области в последнем случае при определенных условиях возможно взрывное и детонационное горение. [c.316]

Что такое диффузионное, кинетическое (взрывное) и детонационное горение [c.151]

К рассматриваемой группе термических методов относятся также взрывной метод и метод, основанный на измерениях в пламенах при нормальном или детонационном горении. Сущность взрывного метода состоит в следующем. [c.12]

Возникновение условий взрывного или детонационного горения крайне нежелательно. [c.125]

Конструкции газовых горелок п устройство взрывных клапанов должны устранять появление и последствия взрывного или детонационного горения. [c.126]

Отличие детонационного горения от нормального заключается в том, что при детонации распространение пламени осуществляется самовоспламенением каждого элементарного слоя газа от сжатия в ударной волне. Это выражено в известном определении детонационной или взрывной волны как одновременного (совместного) распространения механической ударной волны с волной химической реакции. В двигателе распространение детонационной волны с соответствующей скоростью и характерным свечением наблюдается только в случаях особо высокой интенсивности стука, что, как мы увидим ниже, связано с протеканием предпламенного процесса. Обычно же, при умеренной интенсивности стука регистрируется лишь небольшой скачок давления (см., например, рис. 13). Но как в этом [c.186]

Различают дефлаграционное, взрывное и детонационное горение. При дефлаграционном горении скорость распространения пламени составляет несколько метров в секунду, при взрывном — несколько десятков и сотен метров в секунду и при детонационном — тысячи метров в секунду. [c.21]

Детонационное горение газовоздушных смесей, например смесей водорода с воздухом или водорода с хлором, возникает при действии на смеси сильной ударной волны, которая может образоваться при резком повышении давления в процессе взрывного горения [7]. Скорость распространения взрывной волны при детонации смеси, содержащей 66% (об.) водорода и 34% (об.) кислорода, по опытным данным составляет 2821 м/с, по расчетным данным достигает 2864 м/с, а для смеси, состоящей из 20% (об.) водорода и 80% (об.) воздуха, она соответственно составляет 1700 и 1660 м/с. При детонации существуют верхний и нижний концентрационные пределы. Нижний концентрационный предел при детонационном горении смесей водорода с воздухом составляет при содержании в смесях водорода более 18% (об.). [c.22]

Предложены различные методы определения давления взрыва смеси водорода с хлором при детонационном горении. Хорошие результаты, совпадающие с экспериментальными данными различных исследователей, получают по уравнению определения взрывного давления взрыва взрывчатых веществ [121 [c.27]

Широкое распространение получила перекисная теория детонации. Согласно этой теории в предпламенных реакциях накапливаются гидроперекиси, вызывающие самовоспламенение - вначале образуются холодные пламена, затем обычное горячее пламя, т.е. происходит взрывное самовоспламенение, вызывающее ударную волну с последующим детонационным горением. [c.27]

Горение газовых смесей, как известно, широко использовано на практике в двигателях внутреннего сгорания, в которых воспламенение вызывается путем сжатия газа быстро двигающимся поршнем силой вспышки поршень отбрасывается в обратном направлении, и двигатель приходит в периодическое движение. В известных условиях режим горения газовой смеси в цилиндре поршня может перейти от вспышки к взрывам, сопровождаемым взрывной (детонационной) волной, чего стараются избегать, так как детонационные явления очень вредно действуют на двигатель чисто механически и могут его легко разрушить. Явления медленного и детонационного горения газовых смесей подробно изучаются, так как двигатель внутреннего сгорания лежит в основе как авиации, так и автомобильного дела. [c.66]

Сжатие и нагрев несгоревших газов ударной волной привадит к воспламенению. В этом случае во взрывной зоне в свою очередь выделяется большое количество тепла, которого почти достаточно для того, чтобы поддержать стационарную ударную волну. Если допустить, что между концом ударного фронта и началом взрывной волны имеется небольшая зона, где не идет никакой реакции, то газы в этой области будут более горячими, чем несжатые газы, и более плотными в результате большого давления. Следовательно, их локальная поверхностная скорость относительно ударного фронта меньше, чем скорость несжатых газов перед фронтом. Последующая химическая реакция, хотя и нагревает газы, по они сохраняют более высокую плотность, а следовательно, и более низкую скорость по сравнению с несгоревшими газами. Таким образом, относительно фронта детонации продукты горения удаляются с объемной скоростью, меньшей, чем скорость несгоревших газов. Это противоположно положению для обычной волны горения. Профиль одномерной детонационной волны схематично изображен на рис. XIV. . [c.405]

Если в карбюраторном двигателе детонация возникает в конце сгорания, когда в результате накопления в рабочей смеси перекисей нормальное горение переходит в детонационное, то в двигателе с воспламенением от сжатия жесткая работа вызывается запаздыванием воспламенения и взрывным сгоранием первой порции топлива вследствие недостаточной скорости образования перекисей и других продуктов первичной стадии окисления топлива. Скопление топлива в цилиндре до возникновения интен- [c.71]

Детонационная стойкость определяет способность топлива к нормальному горению, не сопровождаемому процессами взрывного характера, — детонации. От детонационной стойкости в сильной степени зависят степень сжатия топливно-воздушной смеси в цилиндрах, развиваемая мощность двигателя и удельный расход топлива. Явление детонации связано с накоплением в объеме горения активных частиц — преимущественно перекисей. Антидетонационные свойства бензинов зависят от их химического состава. Наибольшей склонностью к детонации при сгорании топлива в карбюраторных двигателях с искровым зажиганием обладают алканы нормального строения, а наименьшей — изоалканы и ароматические углеводороды. Алкены и нафтеновые углеводороды занимают в этом ряду промежуточное положение. [c.156]

Расчет нагрузок на фронте взрывной волны при горении облака топливно-воздушной смеси. Наиболее важной характеристикой аварии со взрывами паровых облаков является расстояние от эпицентра, которое может охватывать паровое облако с концентрацией выще нижнего концентрационного предела распространения пламени. Возникновение данного вида опасности в значительной степени определяется расположением источников загорания по территории объекта. Предполагается, что на открытой местности в основном реализуется процесс дефлаграции. Ущерб от дефлаграции оценивается по механизму воздействия ударной волны и горения облака. В случае механизма детонации область ущерба практически совпадает с зоной существования парогазового облака с концентрацией С кир- Границы зоны разрущения характеризуются значениями избыточных давлений по фронту детонационной ударной волны АР и соответственно безразмерным коэффициентом К, определяемым по формуле (2.3) и табл. 2.7. [c.157]

Математическое описание дефлаграционного взрыва и создаваемой им взрывной волны сложнее, чем детонационных взрывов ГВС, из-за широкого спектра скоростей распространения пламени, изменчивости указанных скоростей в процессе взрывного горения, большого влияния на них турбулизации взрывоопасной смеси. [c.159]

Сверхзвуковая скорость распространения детонационной волны, ее стационарность и, наконец, тот факт, что детонационная волна возникает при воспламенении газовой смеси подходящего состава взрывом детонаторов, послужило основанием для представления о волне ударного сжатия и сгорания 193, стр. 323]. Это означает, что взрывная волна, в собственном смысле этого слова, в отличие от медленного горения характеризуется соединением пламени и механического возмущения... сосуществованием механических и химических явлений [93, стр. 323]. Когда распространение пламени осуществляется посредством теплопроводности и диффузионного обмена между зоной горения и свежим газом, это само [c.299]

В зависимости от химической природы горючей смеси и условий горения, механизм распространения пламени может быть различным. Существует нормальное (тихое), турбулентное и детонационное (взрывное) распространение пламени. [c.153]

При некоторых режимах работы двигателя на бензине может возникать детонационное горение, сопровождшощееся металлическим пуком в цилиндре двигателя, дымлением, падением мощности и повышением температуры двигателя. Детонационный (взрывной) процесс горения отличается скоростью распространения фронта пламени до 1500-2500 м/с. В рабочей смеси в тактах всасывания и сжатия ускоряются реакции окисления углеводородов и образования активных промежуточных продуктов (гидроперекисей). Особенно высока их концентрация в последних порциях несгоревшей части смеси, где наиболее высоки температура н давление. При детонации микроколичеств гидроперекисей возникают ударные волны (см. рис. 2), которые могуг вызывать перегрев двигателя, вибрационные напряжения на деталях камеры сгорания, удаление масляной пленки с поверхности гальзы цилиндра и повышение износа цилиндров и колец. Ресурс работы двигателя в условиях детонации может снизиться в 1,5-3 раза. Глубина и скорость химических превращений при горении рабочей смеси возрастают при повышении температуры и давления ( степени сжатия ) в камере сгорания. [c.39]

Детонация — взрывное воспламенение бензино-воз-душной смеси, происходящее раньше, чем до нее дойдет фронт пламени от свечи зажигания. Детонация приводит к быстрому износу и поломкам деталей двш ате-яя, к неполному сгоранию топлива, иовыпхенной дьж-ности, высокому расходу масла на угар, снижению КПД двигателя. Для предотвращения детонационного горения топлива в бензин добавляют антидетонационные присадки. Показателем эффективности антидетонаци-ониых присадок является прирост октанового числа. [c.930]

Горение — химичесвсий процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя (обычно кислорода воздуха), сопровождающийся вьщелением большого количества теплоты и света. В зависимости от скорости протекания процесса различают установившееся, взрывное и детонационное горение [1]. [c.263]

В свое время определение скорости распространения пламени методом трубок было широко употребительным. Не утратил своего значения этот метод и сейчас. Достоинством его является соответствие условий распространения пла <(ени ряду случаев в технике - в каналах, трубах и т.д. и возмокность изучать переход от медленного, нормального горения к бы тpofлy, взрывному - детонационному. Последнее особегао важно в связи с требованиями техники безопасности, ибо развитие теории горения в начальный период отвечало ее запросам. [c.88]

Третий — взрывной режим перехода горения в детонацию — реализуется, когда в процессе ускорения конвективного горения интенсивность волн сжатия скелета возрастает настолько, что частицы на ее фронте разогреваются до температуры воспламенения. Образовавшийся вторичный очаг горения (точка Е на линии 1 на рис. 5.4.3) приводит к формированию еще двух фронтов горения возвратной, или ретонационной волны, распространяющейся по разогретому, уплотненному веществу, навстречу первоначальному фронту конвективного горения (точка М — точка встречи волн) и нестационарной детонационной волны, распространяющейся направо по невозмущенной среде. Этот режим имеет место при высоких Qo и Ts. Взрывной переход горения в детонацию во взрывчатых веществах экспериментально зафиксирован в работах А. Ф. Беляева и др. (1973) Н. В. Ащенкова, [c.439]

При нормальном горении в цилиндре давление нарастает плавно, но в результате повышерпгя температуры и давления может начаться детонационное горение или взрывное. При этом скорость горения нарастает скачкообразно и достигает 1500. .. 2500 м/сек. В результате возникаюпщй вибрации появляется характерный металлический стук. [c.19]

Являясь экзотермическим соединением, ацетилен в опеределен-ных условиях способен к взрывному разложению в отсутствие кислорода или других окислителей. При этом выделяется энергия (8,7 МДж/кг), которой достаточно, чтобы разогреть продукты реакции до 2800 °С. Ацетилен способен к самопроизвольному разложению при горении, взрыве, детонации и каскадном разложении. Конечное давление газов зависит от характера разложения. При взрыве скорость распространения пламени достигает нескольких метров в секунду, а конечное давление, являясь функцией развиваемой температуры, возрастает по сравнению с начальным в 8—12 раз. Давление детонационной волны до ее отражения от стенки (а также от торца, изгиба и т. д.) может увеличиться в 30 раз, а в отражаемой волне в 50-—100 раз. [c.20]

При определенных условиях нормальное, т. е. дефлаграци-онное и взрывное, горение может перейти в детонационное, при котором скорость распространения пламени превышает скорость распространения звука в данной среде и может достигать 1000—5000 м/с. Чаще всего детонация возникает при горении газов в трубопроводах большой длины при определенном начальном давлении и определенных концентрациях горючего вещества в воздухе или кислороде, например 6,5—15% ацетилена в смеси с воздухом, 27—35% водорода в смеси с кислородом. [c.185]

Молекула неогексаиа содержит только одну группу СНо, которая экранирована трудно окисляющимися метильными группами, чтс снижает вероятность окисления атомов водорода метиленовой группы. Поэтому, если в беизине имеется повышенное содержание н.-парафинов, котщентрация гидроперекисей в горючей смеси может быть значительной, и гидроперекиси могут подвергаться взрывному разложению еще до того, как искра будет введена в горючую смесь. После ввода искры и воспламенения топлива образование и разложе[П1е гидроперекисей может продолжаться перед фронтом пламени, поэтому горение топлива будет неравномерным и может завершиться мг юиенны.м воспламенением рабочей смеси (детонацией), Если скорость нормального бездетонаиионного сгорания 20— 30 м сек, то скорость детонационного сгорания 1,5—2 км сек. Удар такой взрывной волны вызывает стук в двигателе и приводит к быстрому его износу. [c.55]

Пиротехнические составы (ПС) до недавнего времени представляли интерес лишь в качестве зарядов, реализующих под действием лазерного излучения исключительно процессы горения (стационарного или взрывного) и, следовательно, не могли использоваться в лазерных цепях подрыва, основанных на детонационных режимах. Первыми композициями такого класса являются смеси на основе перхлората аммония и гипофосфитов аммония и щелочных металлов, разработанные на кафедре высокоэнергетических процессов СПбГТИ(ТУ) и защищенные патентом РФ № 2119903. Указанные композиции устойчиво детонируют под действием лазерного излучения, как в режиме модулированной добротности, так и свободной генерации и транслируют процесс детонации при малых критических диаметрах (1,5-2,0 мм). Однако к недостаткам этих композиций следует отнести достаточно высокий порог лазерного инициирования, который составляет 1,5-6,0 Дж/см , что существенно ниже порога инициирования бризантных ВВ, но выше порога инициирования штатных ИВВ. [c.150]

Обстоятельное исследование Дубовицкого и Бахмана [191] перехода горения ряда нитроэфиров при высоких давлениях в детонацию является единственной работой по данному вопросу. Были применены бомбы постоянного давления, позволявшие проводить эксперименты при давлениях до 800 атм. Два барабанных -фоторегистра (для низкоскоростных и детонационных взрывных процессов) обеспечивали фоторегистрацию динамики горения. Кроме того, авторы работы [191] использовали высокоскоростную (2—4 тыс. кадров в секунду) киносъемку. Остановимся на некоторых результатах этой работы. [c.269]

Щелкиным была предложена оригинальная трактовка эффекта неровностей стенок трубы на возникновение детонации, связываюш ая этот эффект с усилением в шероховатых трубах турбулентного движения в свежем газе [401. Распространяя эту идею и на детонацию в гладких трубах, автор предположил, что автоускорение предетонационного пламени вообгце обусловлено прогрессивным возрастанием турбулентной скорости горения по мере увеличения скорости потока свежего газа, создаваемого расширением от сгорания. Однако вопреки первоначальным предположениям автора, критические условия перехода дефлаграционного горения в детонационное, так называемые взрывные пределы, отнюдь не определяются условиями перехода ламинарного течения свежего газа в турбулентное. Дело в том, что значения критерия Ве = в котором ско- [c.374]

Горение дифференцируется также по скорости распространения пламени, и в зависимости от этого фактора оно может быть дефлаграционным (в-пределах нескольких м/с), взрывным (порядка десятков и сотен м/с) и детонационным (тысячи м/с). Пожарам свойственно дефлаграционное горение. Кроме того, различают ламинарное горение, характеризуемое послойным распространением фронта пламени по свежей горючей смеси, и турбулентное, характеризуемое перемешиванием слоев потока и повышенной скоростью горения (по сравдению со скоростью ламинарного горения). Лишь в наиоторых случаях пожары характеризуются ламинарным горением (например, при истечении горяшего газа с небольшой скоростью или при горении жидкости в сосуде небольшого диа метра). Обычно реальные пожары характеризуются турбулентным горением. [c.8]

Распространение газов при сгорании приводит к образованию ударной и взрывной волн, которые движутся перед фронтом горения. Сжатие газа и его нагреванме в ударной волне тем сильнее, чем больше скорость движения расширяющихся газов, определяемая скоростью горения веществ. При быстром сгорании повышение температуры смеси в ударной волне становится настолько значительным, что происходит воспламенение смеси. Возникает режим горения, при котором импульс воспламенения передается от слоя к слою не за счет теплопроводности, а вследствие импульса давления — это и есть явление детонации. Давления в детонационной волне значительно больше давлений при взрыве, и это приводит к сильным разрушениям. [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология