Процесс воспламенения

При сгорании углеводородных топлив следует разграничить два процесса — процесс воспламенения (инициирования горения) и процесс распространения пламени. [c.54]

Точка же d характеризуется особыми свойствами хотя в этой точке количество подводимого и удаляемого тепла равно, система не (МОжет работать в стационарных условиях. Незначительное положительное отклонение температуры приводит в этом случае к превышению выделения тепла над теплоотводом, и температура будет расти до тех пор, пока не будет достигнута точка е. Аналогично, незначительное понижение температуры приведет к дальнейшему снижению ее до точки с. Таким образом, хотя точка d и соответствует стационарному состоянию системы, оно не является устойчивым. Это неустойчивое стационарное состояние более подробно будет рассмотрено ниже при обсуждении процесса воспламенения и эффекта гистерезиса. [c.159]

Параметрический портрет процесса воспламенения (рио. 31) известен достаточно хорошо [7, 8] и характеризу- [c.294]

В основе теоретического рассмотрения процесса зажигания лежат представления об элементарном очаге пламени, как источнике, обеспечивающем достаточно интенсивный подвод тепла или активных частиц к поджигаемой газовой смеси. При этом процесс воспламенения смеси от внешнего источника рассматривается по аналогии с тепловым, цепочно-тепловым или цепочным взрывом. [c.125]

Построена процедура универсального последовательного анализа сложного химического процесса, принадлежащего классу простых кинетик, которая приводит к получению адекватной математической модели такого процесса. Рассмотрены физические и математические особенности отдельных этапов процедуры — оценки начальных приближений, синтез механизмов и проблемы стехиометрии, прямая и обратная кинетические задачи и т. д. Качественными методами анализа и систематическим численным моделированием исследован процесс воспламенения водорода, для которого приводятся максимальный кинетический механизм и значения констант скоростей всех элементарных стадий. [c.2]

Такое временное разделение элементарных процессов приводит к тому, что в ходе первой фазы процесса воспламенения образование Н2О энергетически балансируется диссоциацией На и О2. Если пренебречь обрывом и рассмотреть основные стадии разветвления и продолжения цепи, то можно показать, что в каждом цикле появление одной молекулы Н2О связано с генерацией одного атома [c.314]

Что касается конкретных особенностей понятия адекватная модель (см. разд. 3.7), то применительно к процессу воспламенения в системе На—Ог связь внутреннего и внешнего аспекта этого понятия выглядит следующим образом при фиксированной величине б и одних и тех же начальных условиях отклонения Ас (<) несколько отличаются друг от друга, а при вариации начальных условий величина A i(i) меняется даже для одного и того же г-го компонента. В табл. 8 приведены значения невязок концентраций Ас( )% для начальных значений Р = 1 ат, а = 1 для двух режимов Т° = 1060 и К и Т° = 1802 К. Из данных табл. 8 можно заключить, что прямая характеристика той или иной модели по степени приближения Ас1 не очень удачна, так как Ас — вектор для одного и того же режима и, кроме того, зависит от начальных условий. В этом смысле интегральная характеристика б более удобна, а ее относительная консервативность в данном случае играет положительную роль. [c.355]

Самовоспламенение — это процесс воспламенения горючей смеси без соприкосновения с пламенем или раскаленным телом. Минимальная начальная температура, достаточная для самовоспламенения горючей смеси, называется температурой самовоспламенения. Она зависит от химической природы топлива, состава топливовоздушной смеси, давления, адиабатичности процесса самовоспламенения, наличия катализаторов и ингибиторов окисления в составе топлива или реакционной зоне и т. п. В связи с этим температура самовоспламенения топлива не является постоянной и существенно зависит от применяемого метода оценки [138]. Обычно чем выше молекулярная масса топлива и тяжелее его фракционный состав, тем ниже температура самовоспламенения. [c.138]

При использовании природного газа в качестве моторного топлива отмечаются его плохие пусковые свойства предельное значение температуры холодного пуска двигателя на природном газе на 3-8 % выше, чем на пропан-бутановом топливе. Трудность пуска объясняется, в частности, высокой температурой воспламенения метана, а также тем, что в процессе воспламенения (после нескольких вспышек) на свечах осаждается вода. [c.156]

Сложность применения газовых топлив в дизельных двигателях связана с их плохой воспламеняемостью. Для преодоления этой проблемы известны следующие подходы добавление в топливо активирующих присадок или дизельного топлива с высоким цетановым числом использование искрового зажигания применение запальной дозы дизельного топлива. При этом первый способ может использоваться только для жидкого пропан-бутана, а для организации работы автомобильных дизелей на газовом метановом топливе наибольшее распространение получил так называемый газожидкостный процесс -воспламенение основной газовоздушной смеси от запальной дозы дизельного топлива, что характеризуется относительной простотой переоборудования дизеля без изменения конструкции двигателя. [c.157]

Влияние материала поршня на процесс воспламенения и сгорания топлива зависит от теплопроводности металла, из которого сделан поршень. Чем выше теплопроводность металла, тем ниже температура поршня и воздуха в конце сжатия и тем больше период задержки воспламенения топлива. В двигателе с поршнями из алюминиевого сплава период задержки воспламенения, скорость нарастания давления (жесткость) и максимальное давление вспышки будут выше, чем в двигателе с чугунными поршнями. [c.43]

Совершенно естественно, что дросселирование воздуха на всасывании или разбавление его остаточными газами будет снижать давление в конце сжатия, понижать концентрацию кислорода и замедлять процессы воспламенения и сгорания топлива. При этом мощность, плавность работы и экономичность двигателя будут уменьшаться. [c.44]

Отсюда видно, что период горения составляет незначительную долю процесса воспламенения, т. е. весь процесс реагирования определяется в основном периодом индукции. [c.114]

Из сравнения пунктов В и Г решения видно, что при низких температурах период горения составляет незначительную часть от периода индукции, т. е. процесс воспламенения зависит, в основном, от периода индукции. [c.122]

Влияние летучих на процесс воспламенения и горения твердого природного топлива следует рассматривать в двух основных направлениях. [c.187]

Сложнее провести анализ процесса воспламенения и начальных стадий горения твердого природного топлива. Здесь необходимо с учетом закономерностей динамики выделения летучих оценивать во времени различные стадии формирования парогазовой смеси летучих и окислителя (в которой, собственно, и происходит воспламенение) в зависимости от условий нагрева частиц или кусков топлива, попадающих в топочную камеру. [c.187]

Следует отметить, что эффективность указанных выше защитных устройств зависит от прочности оборудования, максимального давления взрыва, скорости нарастания давления, положения сбросного отверстия по отношению к источнику взрыва, способности ослабленных элементов к разрыву или смещению, инерции защитных устройств, длины отводящих трубопроводов и др. Вместе с тем способы расчета площади отверстия, необходимой для быстрого сброса давления, основанные на допущениях и упрощенном механизме взрывного процесса, также не учитывают влияния всех факторов на процесс распространения пламени и взрыва. Поэтому важное значение имеют экспериментальные данные о взрывах пылевоздушных смесей, а также статистическо-вероятные методы оценки опасности процессов. Используя эти методы, можно разработать более объективные принципы оценки опасности, позволяющие установить связь процесса воспламенения с надежностью оборудования, устойчивостью технологического процесса и свойствами перерабатываемого продукта. [c.286]

Как было показано в 8-2, условия нагрева частиц топлива оказывают решающее влияние на динамику выхода летучих. По существу анализ процесса воспламенения начинается с определения характера нагрева частиц топлива, попадающих в топку, в зависимости от условий подачи топлива в топочное устройство, температурной и аэродинамической обстановки в топочной камере и других условий. Однако в связи с тем, что этой задаче посвящены специальные курсы, а также для того, чтобы сосредоточить внимание на особенностях процесса, ниже, при анализе механизма воспламенения твердых природных топлив, условиями нагрева частицы будем задаваться. [c.187]

Указанные опыты явились основой для классической теории о стадийности горения летучих и кокса, которая существует и до настоящего времени. По этой теории из топлива сначала выделяются продукты термического разложения, которые воспламеняются и окружают частицы горящей смесью, состоящей из продуктов горения и летучих, продолжающих выделяться из топлива на начальных стадиях горения. В этот период доступ окислителя к поверхности частицы затруднен и кокс практически не горит. На следующей стадии, когда основная часть летучих из топлива уже выделилась, концентрация их у поверхности частицы уменьшается, окислитель получает свободный доступ к поверхности частицы и происходит воспламенение и дальнейшее горение коксового остатка. Таким образом, имевшиеся представления о стадийности горения летучих и кокса исключали участие коксового остатка в процессе воспламенения и в первом периоде горения. [c.188]

Многочисленные эксперименты [1,6—8,23] показали, что процесс воспламенения водорода с точки зрения макроскопии несколько необычен и состоит из двух фаз, весьма непохожих друг на друга. В первой из них, называемой периодом индукции Т , реакция не сопровождается хоть сколько-нибудь заметными изменениями макроскопических свойств (температуры, концентраций и т. д.). Во второй фазе, называемой периодом выделения энергии Тэ, реакция начинается как бы внезапно, сопровождается резким изменением всех термодинамических характеристик и очень быстро завершается. [c.312]

В дальнейшем многочисленные опыты по исследованию процесса воспламенения и горения индивидуальных мелких частиц и аэровзвеси частиц в окислителе, проводимые в самых разнообразных условиях, либо подтверждали отсутствие выгорания коксового остатка на начальных стадиях процесса, либо, наоборот, показывали участие кокса в процессе горения на всех стадиях (после воспламенения). Как будет показано ниже, противоречий в полученных результатах не имеется все определяется условиями протекания процесса (главным образом, температурными условиями и размерами частиц). [c.188]

Анализ процесса воспламенения индивидуальных частиц твердого природного топлива наглядно показывает роль летучих в этом процессе и при учете условий теплообмена в запыленном потоке и его аэродинамики может служить базой для расчета процесса воспламенения пылеугольного факела. При воспламенении аэровзвеси пыли природных топлив выделение летучих происходит в объем, заполненный частицами топлива, которые находятся на сравнительно близком расстоянии друг от друга. В объеме происходит накопление летучих, т. е. образуется горючая смесь, при достижении определенных условий она воспламеняется и горит, причем концентрация окислителя у поверхности частиц в данном случае будет близка к концентрации окислителя в объеме. С этой точки зрения процесс воспламенения и горения аэровзвеси топливной пыли во времени можно разбить на три периода 1) подготовка горючей смеси летучие—окислитель 2) воспламенение этой смеси 3) собственно процесс горения летучих и коксового остатка. Естественно, что время на подготовку смеси летучих с окислителем, на ее воспламенение и на выгорание основной массы летучих оказывается значительно меньшим, чем время, необходимое для выгорания кокса. [c.197]

Расчетный анализ процесса воспламенения твердого природного топлива начнем с анализа механизма воспламенения индивидуальной частицы. Учитывая общие представления о ходе процесса, следует начинать анализ с исследования вопроса насыщения малоподвижного пограничного слоя газа (который окружает частицу и содержит окислитель) выделяющимися из топлива продуктами термического разложения. Для наглядности воспользуемся пленочной гипотезой о передаче тепла и вещества и будем сопровождать дальнейшие рассуждения конкретными примерами. [c.188]

Рассмотрим ход процесса воспламенения малой единичной частицы топлива (торфа) в неограниченной среде с постоянной температурой. Частица топлива, попадая в среду с повышенной температурой, вносит с собой пограничную пленку воздуха, которая, с одной стороны, является как бы приемником выделяющихся из топлива летучих и, с другой, — зоной, в которой, возможно, начнется воспламенение. Эффективную толщину пограничной пленки для сферической частицы можно найти из известного соотношения [c.189]

Проведенный анализ показывает, что при воспламенении относительно крупной частицы (бч = 1,0-10 и более) при Тер = 1100° К летучие достаточно интенсивно насыщают пограничную пленку, в которой создается парогазовая смесь горючих и окислителя, определяющая условия воспламенения. Концентрация окислителя у поверхности частицы в данном случае очень быстро снижается, и коксовый остаток практически не может участвовать в процессах воспламенения и в начальных стадиях горения. [c.194]

Рис. 8-10. Значения времени индукции процесса воспламенения смеси летучие—окислитель в пограничной пленке в зависимости от времени с начала процесса

Сам процесс воспламенения обеспечивается подсосом горячих газов из ядра факела. Это приводит к повышению температуры поступающей пылевоздушной смеси. В некоторой мере влияет и излучение факела. Прогревающиеся пылинки выделяют летучие, которые, смешиваясь с газами, образуют горючую смесь. Эта смесь воспламеняется, что приводит к горению самих частиц. Для топлив, бедных летучими, предварительный разогрев пылевоздушной смеси должен быть столь значительным, чтобы привести к заметным скоростям окислительных и восстановительных реакций на поверхности частиц. Подсос продуктов сгорания к корню факела уменьшает концентрации горючего и окислителя (кислорода). Но это отрицательное влияние перекрывается положительным влиянием повышения температуры. Расчеты показывают, что скорость реакций окисления очень резко возрастает из-за повышения температуры, несмотря на уменьшение концентрации кислорода, скорости реакции приводит к воспламенению. [c.201]

Видно, что процессу распространения пламени присущи все основные элементы, характерные для автоуправляемых процессов, — наличие управляемой (реакционная зона, фронт пламени) и управляющей (предпламенная зона) систем, связанных прямой и обратной связью. Возбуждение процесса (воспламенение) проводится путем внешнего воздействия на исходную горючую смесь таким образом, чтобы в элементарном объеме смеси полностью воспроизводился АХП. [c.122]

Решение для некоторых наборов значений 0 и Ад представлено на рис. 39 [23]. Ясно видны две фазы процесса — медленного начального разгона и быстрого са-моускорения. Для чисто цепных процессов такого четкого определения задержки воспламенения пет. Однако чисто цепных процессов воспламенения, т. е. таких, которые, раз начавшись как цепные, сохранили бы свой характер до конца, не установлено. Даже если процесс начинается как чисто цепной, он в некоторой своей фазе переходит в цепно-тепловой, по- ги/ш скольку выделяющееся тепло начнет влиять на процесс. Начиная с этого момента ускорение реакции будет двойным — как за счет тепловыде- [c.321]

Самовозгорание — процесс воспламенения вещества, происходящий в определенных условиях за счет его октслсния. часто при обычных температурах. Окисление происходит вследствие адсорбции кислорода воздуха и постепенного нагрева вещества за счет тепла химической реакции окисления. Это наблюдается, например, когда обтирочные материалы, пропитанные растительными маслами и жирами, хранятся в плотной массе. [c.39]

Вследствие значительно меньшей прозрачности запыленной среды в процессе воспламенения аэровзвесен значительную роль играет лучистый теплообмен. Этим обусловлена значительно большая скорость распространения пламени в аэровзвеси, чем в гомогенной газовой смеси. [c.139]

Влияние топлива на процессы воспламенения и сгорания в двигателе (основная тема данной работы) более подробно будет рассмотрено в последуюших главах. В данном разделе укажем лишь, что значение химической структуры топлива и его физических характеристик для скорости воспламенения н последующего сгорания чрезвычайно велико. Дизельное топливо должно обладать склонностью к быстрому распаду молекул и окислению их кислородом воздуха. В этом отношении лучшими качествами обладают углеводороды алифатического ряда с прямой открытой цепью. Углеводороды циклической структуры, цикланы, в особенности ароматические, обладают более высокой [c.38]

Опыт использования быстроходных двигателей показал, что эта точка зрения не верна. В настоящее время считается установленным, что процессы воспламенения и сгорания топлив в двигателях с воспламенением от сжатия происходят в паровой фазе. Скорость образования топливо-воздушной смеси зависит не только от степени распыливания топлива, но и от того, как быстро будет испаряться топливо и как быстро пары топлива будут диффундировать в сжатый войдух. [c.118]

Такая ситуация может возникнуть при неиоправно--сти технологических аппаратов и электрооборудования. Безусловно, предсказать момент появления неисправности в том или ином случае сложно. Еще более сложно предсказать взрыв, основываясь на том, что процесс воспламенения имеет неустойчивый характер. Поэтому при оценке вероятности появления опасной ситуации на объекте пользуются статистическим методом. [c.127]

В книге рассматриваются вопросы статики и дииамикя горения, аэродина-МИКИ процессов горения, процессов воспламенения и распространения пламени, горения газа, углерода и натуральных топлив. Приводятся методы решения практических задач. [c.2]

При наличии теплообмена с окружающей средой процесс воспламенения резко изменяется. Если в рассмотренном выше адиабатном случае поля концентраций и температур подобны, то при наличии теплообмена необходимо учитывать действи- тельную картину распределения концентраций ° и температур внутри сосуда. Схематически это представлено на рис. 5-10 для различных периодов времени (в случае, когда температура стенки поддерживается постоянной). [c.114]

Исследования процесса воспламенения природного твердого топлива, проводившиеся как в лабораторных условиях (с индивидуальной частицей, потоком частиц, элементарным факелом), так и на промышленных установках и укрупненных стендах, со всей отчетливостью показывают, что летучие играют весьма большую роль при воспламенении и на начальных стадиях горения топлива (В. И. Николаев, Б. Д. Кацнельсон, Ю. Н. Корчунов, С. В. Бухман, С. Л. Шага- [c.186]

Рассмотрим процесс воспламенения частицы размером = = 1,0-10 м при попадании ее в среду с температурой 1100 К-Расчет показывает, что средняя скорость нарастания температуры частицы в этих условиях составляет приблизительно 490 град/сек (неравномерностью нагрева по толщине частицы можно пренебречь). В этом случае время прогрева частицы до температуры, близкой к температуре среды, сопоставимо с временем, необходимым на практическое завершение процесса термолиза, и величину суммарного выхода летучих во времени следует определять по формуле (8-4). Результаты расчета по однокомпонентной схеме в предположении, что Е = 9200 ккалЫоАЬ, кд = 5000 мин = 0,725, представлены [c.193]

Дальнейший анализ процесса воспламенения требует знания теоретических температур в районе частицы при окислении выделяющихся летучих. Для этого нужно знать их теплотворнуюспособность, а следовательно, их состав. Для определения состава выделяющихся летучих опять воспользуемся данными об их квазистатическом выходе, при последующем пересчете на реальные условия будем учитывать зависимости суммарного выхода [c.194]