Нормальное горение и детонация

Знак плюс отвечает детонации, знак минус — нормальному горению. [c.230]

Детонационные свойства — важная характеристика бензинов. В цилиндр двигателя внутреннего сгорания поступает смесь паров бензина с воздухом, которая сжимается поршнем и зажигается от запальной свечи (искры). Образующиеся при горении газы двигают поршень. Чем больше степень сжатия смеси в цилиндре, тем выше КПД двигателя. Степень сжатия ограничивается характером горения смесн в цилиндре. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/с, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/с. [c.56]

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]

Как было установлено, при стационарном режиме детонации и при предельной скорости нормального горения имеет место равенство [c.229]

Эти несколько отрывочные наблюдения позволяют сделать некоторые выводы если топливо состоит в основном из парафиновых углеводородов с прямой цепью, то окисление в период, предшествующий воспламенению, начинается нри невысокой температуре, проходит бурно и сопровождается накоплением промежуточных продуктов, способствующих детонации. Топливо, содержащее вещества изомерного строения, подвергается окислению перед воспламенением только при сравнительно высоких температурах и окисляется оно много медленнее. Относительно небольшое количество продуктов окисления соберется к моменту, когда большая часть топлива уже будет уничтожена в результате нормального горения по этой причине любой взрыв, который произойдет с топливом разветвленного строения, не будет сильным. [c.408]

Продукты сгорания, нагретые до высокой температуры и занимающие большой объем по сравнению с объемом, занимаемым свежим газом, движутся в сторону, противоположную движению пламени. При заполнении трубы горючей смесью, способной к детонации, фронт пламени движется в свежем газе с большей, чем при нормальном горении, скоростью, достигающей сотен метров в секунду. Продукты сгорания вследствие резкого увеличения объема и возрастающего сопротивления стенок трубы начинают двигаться вслед за фронтом горения, вызывая его искривление и увеличение поверхности и, как следствие, дальнейшее увеличение скорости горения. Возникающие при этом слабые ударные волны соединяются в одну ударную волну. [c.133]

Детонационные свойства — весьма важная характеристика бензинов. В цилиндр двигателя внутреннего сгорания поступает смесь паров бензина с воздухом, которая сжимается поршнем и зажигается от запальной свечи (искры). Образующиеся при горении газы двигают поршень. Чем больше степень сжатия смеси в цилиндре, тем выше коэффициент полезного действия двигателя. Величина степени сжатия ограничивается характером горения смеси в цилиндре. При запале смеси от искры образующееся пламя может распространяться в цилиндре двигателя с различной скоростью. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/сек, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/сек. Появление детонации сопровождается стуком в цилиндре, перегревом, черным дымом на выхлопе и приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя и преждевременному его износу. [c.458]

Положительные значения Яг получаются при детонации (Я1 >1), отрицательные — при нормальном горении (Я1 < 1). В случае Я1 = 1 имеем Яг = О, т. е. при движении волны со скоростью звука газ остается неподвижным, что вполне соответствует физической природе явления ). [c.230]

Наибольшее значение скорости продуктов нормального горения Яг = — 1 получается, естественно, в неподвижной смеси бесконечно большой калорийности [О = < , т. е. Я1 = О, см. (76)]. Максимум скорости продуктов детонации достигается также [c.230]

Итак, абсолютная скорость движения сгоревших частиц всегда меньше скорости звука. Этот результат справедлив как при нормальном горении, так и при детонации. [c.231]

Здесь минус берется при нормальном горении, знак плюс — при детонации. В предельных случаях нормального горения (Яг = = — 1) и детонации (Яг = /к) получаем соответственно для максимальной скорости нормального горения [c.231]

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]

Применяемые методы должны были удовлетворять широкому кругу требований. Это становится особенно наглядным, если иметь в виду, что диапазон изменения скорости распространения реакции составляет 7 порядков (от 10 при нормальном горении до 10 см сек в конечной стадии, если процесс развивается до детонации), соответствующий диапазон изменения давления охватывает 8 порядков (от до 10 атм). [c.7]

Развитие взрыва применительно к условиям механических воздействий (при ударе бойка о наковальню) подробно изучалось Боуденом с сотр. [15]. Опыты проводили с тонкими слоями ВВ, заключенными между плоскими поверхностями, поджатыми высоким давлением. В этих работах была выявлена общая внешняя карти- на развития взрыва из очага реакции и установлен сложный стадийный характер распространения процесса горение — быстрое ускоряющееся горение — детонация с малой скоростью (1000— 2500 м сек) — нормальная детонация. [c.109]

Таковы основные экспериментальные результаты, касающиеся возникновения детонации в высокоплотных системах, когда переход в детонацию осуществляется по схеме послойное горение— конвективное горение — волновой низкоскоростной режим взрывчатого превращения — нормальная высокоскоростная детонация [c.170]

К явлениям распространения горения относятся нормальное распространение пламени, горение в неравномерно движущемся газе и турбулентное горение и, наконец, детонация. Нормальным горением называется распространение пламени в отсутствие газодинамических эффектов, связанных с градиентами давления, или с турбулентностью. Скорость распространения этого идеализированного процесса называется нормальной (или фундаментальной) скоростью пламени. Она зависит только от кинетики реакции и коэффициентов теплопроводности и диффузии и может, следовательно, рассматриваться как физическая константа смеси. [c.262]

Детонация может возникать не только при инициировании взрывом, но и при воспламенении искрой или другим тепловым источником. Другими словами, может происходить переход обычного горения в детонационное. Так, возникновение детонации газов в трубах можно объяснить следующим образом. При нормальном горении фронт пламени, имеющий сферическую или плоскую форму, передвигается в газе с постоянной для данных условий скоростью. При этом передача тепла из зоны горения в зону свежего газа происходит сравнительно медленно диффузией и теплопроводностью, [c.160]

В зависимости от условий воспламенения и герметизации нормальное горение водорода может перейти в детонацию. Детонация — процесс химического превращения вещества, происходящий в очень тонком слое и распространяющийся со сверхзвуковой скоростью (до 9 км/с). Концентрационные пределы детонационного сгорания водорода уже концентрационных пределов [c.274]

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]

При детонации волна давления и следующая за ней зона горения перемещаются с одинаковой скоростью, образуя единый комплекс. Детонационное горение резко отличается от нормального не только по скорости, но и по механизму распространения. Распространение нормального горения осуществляется путем нагревания за счет теплопроводности горючего газа перед фронтом пламени и диффузии компонентов горючей смеси в зону реакции. При детонации ударная волна резко сжимает и нагревает исходный горючий газ через некоторое время, равное длительности задержки воспламенения, каждый сжатый слой адиабатически самовоспламеняется, не обмениваясь ни теплом, ни активными центрами с соседними слоями. Часть энергии, выделившейся при сгорании, передается на фронт ударной волны, что обеспечивает стационарность режима. Скорость нормального горения мала в сравнении со скоростью звука, поэтому при нормальном горении давление в продуктах сгорания и в исходном газе успевает выравниваться. По мере сгорания смеси давление в цилиндре повышается непрерывно и постепенно. При детонационном сгорании перед фронтом детонационной [c.18]

Когда не обеспечена совокупность всех вышеупомянутых условий, то происходит нормальное горение, которым и пользуются в технике. Детонация не возникает, например, при истечении газовоздушной смеси с достаточной скоростью из холодной трубки. Подожженная смесь спокойно горит в очень тонком слое коротким пламенем, образуя на конце трубки при ламинарном движении горящий конус. В этом случае вычисляют так называемую нормальную скорость распространения пламени. Ее среднее значение и , м/с, определяют как частное от деления количества истекающего газа V, mV , на поверхность горящего конуса F, м [c.476]

НОРМАЛЬНОЕ ГОРЕНИЕ И ДЕТОНАЦИЯ [c.670]

Переход от нормального горения к детонации можно представить себе следующим образом [8]. Сначала горение газовой смеси распространяется обычным путем, т. е на основе подогрева последовательных слоев смеси путем теплопроводности. При этом, однако, воспламенение каждого последующего слоя постепенно облегчается вследствие непрерывного подогрева свежей смеси волнами сжатия. Одновременно волны сжатия. [c.671]

Защитная оболочка при первых двух авариях может оказаться разрушенной раньше, чем это показано выше, в случае накопления водорода в защитной оболочке, а не сгорания его по мере выделения, как принималось при анализах. Результаты расчета накопления водорода в защитной оболочке реактора мощностью 1300 МВт приведены на рис. 3,6. Как следует из расчетных и экспериментальных данных, характеризующих взрываемость воздушно-парово-дородной смеси, при получаемых концентрациях водорода возможно его нормальное горение, а не детонация. В этом случае нет опасности раннего разрушения защитной оболочки. [c.104]

Недавно было введено в употребление понятие критический диаметр , это, вероятно, позволит ограничить размеры зарядов в любом составе до определенных пределов, при соблюдении которых наблюдается нормальное (без детонации) горение топлива Дтя топлива на основе нитрата аммония необходи мость такого ограничения размеров зарядов подтвердилась , условия, в кото рых возможна детонация других составов Спри большой массе топлива) еще изучаются Однако испытание двигателя тяжечой ра<еты с запасом твердого топчива 10 т прошло успешно [c.143]

Скорость распространения низкоскоростного режима существенно ниже скорости нормальной высокоскоростной детонации. В настоящее время отсутствует единая общепринятая для данного процесса терминология. Применяют следующее названия детонация с малой скоростью (для но-рошкообрааных В В), волновое горение, низкоскоростной режим. Мы будем использовать в основном термин низкоскоростной режим взривчатого превращения (НСР), поскольку в зарядах высокой плотности скорость распространения процесса обычно значительно ниже скорости звука в исходном ВВ. [c.110]

Максимальное значение скорости перед возникновением детонации равно 2000—2300 м1сек и близко (несколько меньше) к скорости звука в ВВ. Видно также, что скорость режима возрастает по длине, особенно в начальной стадии. Вместе с тем сами авторы дают иное толкование полученным результатам о характере изменения скорости режима по длине заряда. Так, в работе [13] отмечается, что наблюдаемое ускорение недостаточно выявлено, чтобы дать доказательство постепенного перехода в нормальную стационарную детонацию , а Прайс, Венер [125], ссылаясь на ту же работу, пишут, что Гипсон и Мачек демонстрировали суш ест-вование низкоскоростного, но распространяюш,егося с постоянной-скоростью режима в опытах по переходу горения дины в детонацию . [c.168]

Следует признать, что если критические условия нарушения нормального горения ЖВВ были предметом относительно большого числа как экспериментальных, так и теоретических работ, то вопрос об условиях перехода горения во взрыв разработан весьма мало. Переходу горения во взрыв посвящены единичные экспериментальные исследования, не позволяющие создать законченную картину процесса. Что касается теории вопроса, то она пока не создана. Обычно здесь ограничиваются предположением, что горение за пределом устойчивости может привести к автотурбулизации, взрыву и даже детонации. Однако экстраполирование предельных явлений на далекие запредельные обла- [c.193]

В табл. 35 обращают на себя внимание также высокие значения максимальной температуры детонации Гр, значительно превышающие максимальные температуры нормального горения. Так, для стехиометрической смеси 2На Ц- О2 величина составляет 3583° К, в то время как максимальная температура нормального пламени в смеси того же состава, по вычислениям Гейдона и Вольфгарда [827], равна 3083° К, т. е. на 500° ниже (измерения температуры пламени по методу обращения линий натрия в этом случае дают 2760° К). Особенно велико различие максимальной температуры в детонационной волне и максимальной температуры пламени при нормальном горении в случае смеси 2Na -Ь О . В этом случае температура детонации, по оценке Михельсона и Зельдовича (см. [117]), превышает 6000° К, а температура нормального горения, по вычислениям Гейдона и Вольфгарда [827], составляет 4850° К. Как уже указывалось выше, причиной более Сильного разогрева газа в детонационной волне является сжатие газа потоком отходящих горячих газов. [c.508]

В непосредственной близости от фронта ударной волны происходит воспламенение сжатого газа, и так как вследствие большой скорости распространения ударной волны диффузия (как и теплопроводность) не играет сколько-нибудь существенной роли , то в реакцию вступает смесь, не разбавленная продуктами реакции и не содержащая активных центров, образовавшихся в соседних слоях газа в предшествующие моменты времени. По этой причине воспламенение горючей смеси в ударной волне должно ближе соответствовать самовоспламенению газа в статических условиях, чем воспламенению при нормальном горении (где передача тепла теплопроводностью и диффузия активных центров играют основную роль). Экспериментальным (качественным) доказательством правильности этих представлений являются данные по влиянию небольших концентраций активных примесей, получетшые в работах Соколика [322], Ривина и др. [38, 293]. Из этих работ, в частности, следует, что активные примеси одинаково расширяют концентрационные пределы детонации (не влияя, однако, на скорость детонации), так же как расширяют пределы и ускоряют самовоспламенение тех же смесей в статических условиях. [c.510]

Возможен переход нормального горения топливной смеси во взрыв уже на режиме в случае топлив, имеющих повышенную склонность к детонации. Гк реход горения в детонацию особенно возможен у жидких взрывчатых веществ (метилнитрат,нитроглицерин,динитрогликол ,), которые иены- [c.240]

В свете приведенных фактов в случае распространения сферического пламени в неограниченном пространстве из-за отсутствия стенок, на которых происходит турбулизация исходной смеси, процесс перехода нормального горения в сферическую детонацию будет сильно затруднен. Известно, что при увеличении диаметра трубки увеличивается расстояние от места зажигания смеси до точки возникновения детонации. Здесь, по-видимому, сказывается в.нияние стенки на степень турбулизации исходной смеси, так как поверхность увеличивается пропорционально радиусу трубки, а площадь сечения — пропорционально квадрату. Следовательно, условия для образования сферической ударной волны перед сферическим фронтом пламени будут менее благоприятными по сравнению с условиями для плоского пламени в трубке постоянного сечения. [c.187]

Рассмотрим переход быстрого горения в детонацию в длинной трубе постоянного сечения при воспламенении смеси у закрытого конца. Под давлением фронта пламени в горючей смеси возникают волны сжатия — ударные волны. В ударной волне повь шается температура газа вплоть до значений, при которых происходит самовоспламенение смеси далеко перед фронтом пламени. Такой режим горения называется детпнаттипнным. По мере движения фронта пламени движение прилегающих к стенке слоев смеси тормозится и соответственно ускоряется движение смеси в центре трубы распределение скорости по сечению становится неравномерным. Появляются струи газовых смесей, скорость движения которых меньше средней скорости газовой смеси при нормальном горении, и струи, движущиеся быстрее (рис. 29). В этих условиях скорость двилсения пламени относительно смеси повышается, увеличивается количество сгорающего в единицу времени газа и движение [c.99]

Б карбюраторном двигателе детонация возникает в результате накопления в рабочей смеси псрскиссй, сгорающих с очспь большой скоростью, в результате чего нормальное горение переходит в детонационное. В двигателе с воспламенением от сжатия стуки вызываются запаздыванием воспламенения и мгновещшм сгоранием увеличенной порции топлива, накопившейся в цилиндре вследствие недостаточной скорости образования перекисей и других продуктов начального окислсвия. Длительный период задержки воспламенения нарушает равномерность сгорания топлива, что ведет к возникновению стуков в двигателе. [c.195]

Тепловое расширение газа в результате его нагрева при сгорании приводит газ в движение, которое вызывает искривлег ние фронта пламени и таким образом производит обратное действие на сгорание, увеличивая его скорость. Игнбнно таким образом Щ(лкин [110, 135, 136] объясняет явление преддетонацион-ного ускорения пламени, приводящее к переходу нормального горения в детонацию в трубах. [c.270]