Области горения газа

Для того чтобы проанализировать структуру детонационной волны, следует рассмотреть три области несжатые газы, сжатые, но не прореагировавшие газы и полностью сгоревшие газы позади реакционной зоны. Главное различие между первоначальными зонами горения и зонами позади ударного фронта заключается в том, что в последних поддерживается относительно высокая температура и плотность сжатых газов (см. рис. XIV.6 и XIV. ). Следовательно, изучение свойств ударных волн представляет интерес ради выяснения их возможного влияния на химические реакции. [c.406]

Глава 1 ГОРЕНИЕ ГАЗОВ ОБЛАСТИ ГОРЕНИЯ ГАЗА [c.7]

Эта формула совпадает с оценкой скорости горения газа в конденсированных средах [12], если положить Оз °°, Р — >, е = 1. Уравнение (29) можно трактовать так. Полное количество тепловой энергии, выделяющейся в результате реакции, равно Q, а плотность распределения теплового источника но температурам пропорциональна F (0), поэтому чем больше плотность распределения в области низких температур и чем интенсивней теплопроводность при данной температуре, тем меньше максимальная температура. Для обратимой реакции уравнение (29) следует заменить на уравнение 0 [c.39]

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]

Для расчета состояния газа во втором (дозвуковом) слое детонационной волны — в области горения — проще всего прибегнуть к соотношению (58) между температурой торможения и приведенной скоростью [c.220]

Примером гомогенного катализа из области горения может служить реакция горения СО. Сильное каталитическое воздействие на эту реакцию оказывают водяные пары. Механизм и кинетика этой реакции будут рассмотрены ниже. Примером гетерогенного катализа (когда катализатор образует самостоятельную фазу) могут служить горение газа на поверхности платины, разложение СО на поверхности железа и никеля и т. н. [c.74]

Во время пожара горение газов, жидкостей и твердых веществ происходит в основном в диффузионной области. Взрывы смеси паров и газов с воздухом, а также тление, т. е. горение в кинетической области, встречаются значительно реже. [c.48]

Реакция горения прекратится также, если вместо увеличения теплоотдачи в зоне горения уменьшить тепловыделение. Этого можно достигнуть путем введения в зону горения негорючих газов или паров. Положение температуры потухания в этом случае показано на графике (рис. 96). Кривая тепловыделения <71 пересекает линию теплоотдачи только в одной точке Д, лежащей в области высоких температур и устойчивого горения. Если, пе изменяя начальной температуры зоны горения уменьшить в ней концентрацию горючего путем введения негорючих паров и газов, то при каком-то содержании их кривая тепловыделения займет положение, указанное на графике кривой дг". В этом положении кривая касается линии теплоотдачи в точке П и пересекает ее в точке О. В той и другой точке существует тепловое равновесие. В области высоких температур (точка П) протекает неустойчивый процесс горения, а в области низких температур (точка О)—устойчивый процесс медленного окисления. При неустойчивом состоянии горения небольшое уменьшение тепловыделения в зоне горения приводит к самоохлаждению и переходу реакции из области горения в область медленного окисления, т. е. горение прекращается. [c.219]

Естественно поэтому, что теория горения (начавшая развиваться с 90-х годов прошлого столетия) разрабатывалась прежде всего применительно к горению газов, которое имеет большое практическое значение и является значительно более простым по своим закономерностям. Следует также учесть, что при исследовании горения газов могут быть использованы многие результаты, полученные при изучении кинетики газовых реакций в области более низких температур. [c.3]

Основные научные исследования посвящены разработке прикладной теории горения и теплообмена в промышленных печах, проблем газификации топлива, а также изысканию новых областей использования газа в промышленности. Показал (1935), что скорость горения газа в промышленных установках зависит от скорости его смешения с воздухом. Исследовал явление теплопередачи лучеиспусканием в пламенных печах. Выяснил влияние компонентов атмосферы в печах на окисление металла и обезуглероживание стали. Предложил методику расчета состава газовой атмосферы при кислородной и воздушной конверсии углеродных газов. Разработал (1964) процесс каталитической конверсии природного газа с воздухом. [82] [c.254]

Здесь индекс 2 обозначает продукты реакции. Примем также, что в области, занятой газом, выполняются основные упрощающие предположения, введенные в 4 главы 5 (например, предположение о малости скорости потока и предположения (1) — (11) из главы 5). В случае твердого топлива, скорость горения которого определяется реакциями в предварительно перемешанной газовой смеси, могут быть использованы многие результаты, полученные в 4 главы 5. [c.279]

Общее представление о характере процессов, происходящих в неорганическом веществе эстонских сланцев и канско-ачинских углей при нагреве, дают приведенные на рис. 5-1 термограммы [18, 89]. На рис. 5-1,а изображены термограммы сланцев при их нагреве в Среде воздуха и углекислого газа со скоростью 0,167 К/с. Термограмму 1 характеризуют следующие термические эффекты отдача гигроскопической воды и дегидратация минералов (100—120°С), термическое разложение органического вещества (максимум около 450°С), дегидратация алюмосиликатов (максимум при 550— 580°С), разложение карбоната кальция (максимум при 870—890°С) и горение кокса (максимум около 950°С). Термограмма 2 подобна первой, но не имеет экзотермического эффекта в области горения кокса. В низкотемпературной лабораторной золе канско-ачинских углей кальций представлен в основном в виде карбоната и поэтому в представленной на рис. 5-1,6 термограмме виден термический эффект диссоциации кальцита (около 900°С). На этой же термограмме также видны эффект дегидратации гипса (около 200°С) и термические эффекты в глинистых минералах (при температурах 550 и 800 0). Экзотермические эффекты в интервале температур 1050—1120 С отвечают образованию новых фаз (двухкальциевого феррита и др.). При температуре выше 1200°С начинается плавление золы. [c.82]

Найденное соотношение следует использовать при написании уравнений, связывающих возмущенные параметры течения слева и справа от поверхности разрыва S, являющейся, как известно, идеализированной неподвижной плоскостью теплоподвода. Чтобы написать свойства поверхности Е, используем зависимости, приведенные в гл. IV. Из сказанного выше ясно, что в уравнениях, описывающих процесс горения в жидкостных реактивных двигателях, не следует пренебрегать колебанием подачи газообразной массы в камеру сгорания, поскольку даже при постоянной подаче жидкого топлива сгорание (т. е. превращение в газ) может происходить с переменной скоростью. Пренебрегая объемом, занимаемым каплями топлива, можно считать, что моментом поступления массы в камеру сгорания является момент перехода топлива в газообразное состояние. Поэтому напишем уравнения для области горения сг в виде (15.5), не пренебрегая членом бМ. [c.477]

Устойчивость свободного факела зависит главным образом от состава сжигаемой газовоздушной смеси н от скорости ее истечения в атмосферу. Условия, при которых наблюдаются наиболее характерные нарушения устойчивости свободного факела горения, представлены схематически на обобщенном графике (рис. 2-1), по оси абсцисс которого отложено процентное содержание горючего газа в сжигаемой газовоздушной смеси, а по оси ординат— скорость истечения смеси. Горизонтальными линиями на графике заштрихована область /, в которой наблюдается устойчивое горение газа без отрыва пламени, а вертикальными — область 2, где имеет место частичный отрыв пламени от кратера горелки ( висящее пламя). Двойной штриховкой обозначена область 5 режимов, при которых возможны и горение без отрыва пламени, и частичный отрыв пламени [c.45]

Условие Н Нц обеспечивает полное завершение процессов горения газа и теплообмена в пределах слоя. В этих случаях в области слоя, находящейся выше На, температуры газа и материала выравниваются, что является характерным признаком сме- [c.176]

Окончательная победа над заблуждениями флогистонной теории и переход исследований в области горения на правильную научную основу стали возможными лишь в середине 18 века в результате бурного развития химии газов. В то время вследствие развития промышленности окрепла связь науки с производством, что послужило объективным стимулом дальнейшего развития науки. [c.8]

С) соответствует переходу процесса во область. В этой области горения чем выше скорость омывания газом углеродного тела, т. е. чем лучше организована [c.161]

При температуре и давлении, лежащих вне области горения, в смеси идет окислительная реакция (медленное окисление), в ходе которой, кроме воды и углекислого газа, образуются продукты неполного окисления, а также продукты крекинга. Реакция медленного окисления внешне проявляется в увеличении давления, которое становится измеримым к концу периода индукции. При проведении реакции внутри области холодного пламени на плавный рост давления в определенные моменты времени накладываются резкие пики, обусловленные повышением температуры в момент вспышки холодного пламени. Три таких пика (отвечающих трем последовательным холодным пламенам пропилена) видны на кривой роста давления, показанной на рис. 142. Как видно из рисунка, холоднопламенные процессы, накладываясь на реакцию медленного окисления, на короткий промежуток времени нарушают плавный ход этой реакции. Отсюда можно сделать вывод, что холодное пламя представляет собой некоторое вторичное явление, возникающее в процессе развития реакции медленного окисления [277, 387]. [c.484]

В основу изложения положены работы, выполненные авторами в последние годы. Вопросы, подробно разработанные в других работах , обсуждаются крайне -сжато, лишь в той мере, в какой это необходимо для дельности изложения. Книга в целом представляет попытку дальнейшего развития аэродинамической теории горения газа и ее приложений хотелось бы, чтобы она способствовала прогрессу в этой области и сближению между теорией и практикой. Замечания и пожелания по книге просьба направлять по адресу 192041, Ленинград, Марсово поле, д. -1, Ленинградское отделение издательства Энергия . [c.3]

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]

Таким образом, область устойчивого горения газа находится между кривыми проскока и отрыва пламени. От ширины этой зоны зависят и пределы регулирования горелки. Чем ниже скорость, при которой наступает проскок пламени, и выше скорость, нри которой наступает его отрыв, тем шире диапазон устойчивой работы горелки. [c.269]

Область устойчивого горения газа находится между кривыми проскока н отрыва пламени. В результате исследований, проведенных на промышленных образцах горелок и их моделях, были получены данные по пределам отрыва и проскока пламени нри работе как открытым факелом, так и в топочной камере, табл. 1—5. [c.113]

Поля концентрации кислорода, снятые в наиболее близком к выходу газа сечении, позволяют также объяснить причину увеличения потерь тепла с химическим недожогом при высоких скоростях истечения газа для горелок с внешним смесеобразованием в тех случаях, когда зона смешения очень мала либо совсем отсутствует. При малых скоростях газа происходит более равномерное неремешивание потоков в начальном участке смешения, завершающееся в области воспламенения и горения газа. [c.488]

В сборнике представлены материалы докладов, прочитанных на Общемосковском семинаре] по теории горения (1968 —1969 гг.). Изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области горения газов и твердых тел, выгорания пылеугольного факела при различных коэффициентах избытка окислителя. Рассмотрены процессы взаимодействия химически активных газов с графитом и коксующимися материалами, а такн е актуальные проблемы диффузионного и гомогенного горения газов в турбулентном потоке и другие вопросы. [c.4]

Касание вблизи точки О (оно не показано на рис. 46) также отвечает критическому условию, но другого типа. Бесконечно малое перемещение от точки касания прямой теплоотвода влево или кривой выделения тепла вправо приводит к резкому падению темиературы, т. е. горючий материал, вместо того чтобы реагировать ири температуре, соответствующей точке Q или более высокой температуре, находится в устойчивом состоянии при температурах, отвечающих точкам иересечення, лежащим левее Ь. В связи с этим Франк-Каменецкий назвал эту точку критической точкой тушения, а Ван-Лун — минимальной температурой горения. Подобно температуре воспламенения, эта температура пе является постоянной величиной, поскольку она зависит от различных факторов. Например, значительное влияние на нее может оказывать скорость газа. В диффузионной области скорость газа, помимо влияния на коэффициент теплопередачи, может также определять положение кривой теило-выделения. Этот эффект обнаруживается в том случае, когда наиболее медленной стадией является ие диффузия внутри пор к поверхности взаимодействия и от нее, а диффузии через гидродинамический пограничный слой к наружной поверхности твердого вещества. [c.174]

Чрезвычайно показательно, что кинетическая модель реакции и описанное поведение системы в области атмосферных давлений и температур 1000 К в реальных условиях в значительной мере определяет гидродинамический механизм воспламенения и горения газа в детонационных волнах. Многочисленные экспериментальные наблюдения и теоретический анализ течения газа в зоне химической реакции, инициируемой нагревом газа за ударным фронтом плоской детонационной волны, показывают, что одномерная и стационарная схема течения в такой зоне неустойчива. На практике реализуется локально нестационарная и многофронтовая модель детонационного горения 1119, 1521, в которой термическое состояние ударно нагретого газа варьируется в достаточно широких пределах — от 900 до 3000 К вместо 1800 К, характерных для стационарной детонационной волны Чепмена — Жуге. Это изменение температуры обычно представляется в виде непрерывного распределения вдоль искривленного [c.305]

Одним практическим следствием такой зависимости является то, что при увеличении размеров камеры сгорания или печи в условиях несветяшегося горения можно ожидать некоторого увеличения плотности радиационного потока на стенке. Кроме того, области горячего газа, находящиеся далеко от степки, могут радиационно охлаждаться холодной стенкой вследствие того, что оптическая глубина в крыльях полос невелика и имеется заметное увеличение ш/ в горячих областях. В отличие от этого в условиях горения с болыпим количеством сажи при увеличении размеров плотность теплового потока на стенку может падать, а области пламени, удаленные от стенки, не могут видеть стенку и, таким образом, не подвержены радиационному охлаждению. Это последнее обстоятельство может привести к увеличению образования загрязняющего компонента — окиси азота. [c.510]

Обычно детонационная волна возникает как результат местного взрыва в горючей смеси. В области взрыва развиваются весьма высокие давления и от нее устремляется очень сильная ударная волна. При прохождении через холодную горючую смесь эта волна, как указывалось выше, вызывает значительный разогрев газа и может довести его до воспламенения. Именно в этом случае за фронтом ударной волны следует область горения, образующая в совокупности с ударной волной волну детонационную. Так как вблизи центра взрыва скорость распространеняя волны и интенсивность ее очень велики, то относительные скорости газа в начале области горения и в конце ее близки между собой и существенно ниже критической скорости [c.222]

Однако с удалением от центра взрыва волна детонации ослабляется и скорость раонространения ее Я1 падает. В связи с этим происходит снижение температуры торможения в начале области горения (г ) и рост приведенной скорости газа (Яг). При этом увеличиваются относительный разогрев газа (ЛТ /Т ) и скорость движения (68) продуктов сгорания (Яз). Очевидно, что, когда детонационная волна ослабится настолько, что Яз подни- [c.222]

Следовательно, как в XVII в., так и в первой половине XVIII в., когда количественный метод исследования еще только возникал, идея об участии воздуха в процессах горения и окисления не получила достаточно полного экспериментального подтверждения. Но к концу XVIII в. ситуация изменилась, что было связано главным образом с успехами пневматической химии. В 1774 г. А. Лавуазье выпустил в свет книгу Небольшие работы по физике и химии , содержащую, кроме обзора научных достижений в области химии газов, изложение новых представлений о процессе горения, обжигания и выводы о том, что увеличение массы олова и свинца происходит в результате присоединения части атмосферного воздуха (кислород был тогда еще неизвестен А. Лавуазье). Эту книгу он послал некоторым французским и зарубежным ученым, а также в иностранные академии наук, в том числе и в Петербургскую Академию наук. В сопроводительном письме [c.87]

Вторая серия опытов была проведена при длине зоны смешения см = 40 мм (рис. 2-17, положение II наконечника показано пунктиром). При этом /см была равна 0,08. При такоим расположении наконечника процесс перемешивания таза с воздухом почти целиком был перенесен в топочную камеру, т. е. в область воспламенения и горения газа. [c.49]

Формула (6) хорошо предсказывает зависимость минимальной энергии воспламенения от температуры и давления. При выводе формулы (1) не принимались во внимание эффекты, связанные с присутствием твердых тел в зоне воспламенепия (прежде всего поверхностные реакции). Поэтому полученные о величине Н выводы должны наиболее близко соответствовать случаям воспламенения электрической искрой, когда в зоне горения отсутствуют поверхности раздела газ — твердое тело ). Однако в рассмотренном плоском случае искрового воспламенения геометрические условия плохо отражают геометрические особенности большинства реальных систем более [)еаль-ным является предположение о сферической или цилиндрической форме источника воспламенения, хотя в действительности форма нагретой области может быть весьма сложной (нанример, наблюдались области горячего газа [c.254]

Так как вдув кислого газа неиосредственно в область горения дуги приводит к питеисивиому разрушению материала анода, возникла необходимость ирименения газа-теилоно-сителя. В качестве газа-теилоносителя был ирименен азот. [c.481]

Условие Р>0, как видно из равенства (1.11), иначе можно выразить так или а 1. Следовательно, рассматривается область горения с избытком реагирующего газа. В этом случае выгорание ныли всегда происходит до конца, т. о. й = 0. Постоянная интстрирования в уравнении (1.10) определяется из граничного условия х= 0 8 = 1. [c.476]

Для суждения о том, будет ли гореть смесь данного низкокалорийного газа с воздухом, необходимо определить экспериментально пределы устойчивости горения данной смеси в конкретных газогорелочных устройствах [2, 3]. Для этой цели фиксируются критические значения коэффициента избытка воздуха (окр) и скорости истечения газовоздушной смеси (и кр), при которых наблюдаются явления отрыва пламени. На основании этих опытных данных строятся кривые в координатах и ,а. Как это видно из рис. 1а, все срывные кривые имеют куполообразную форму, которая однако зависит от стабилизирующей способности газого-релочного устройства. В частности кривая 1 характеризует пределы устойчивости горения какого-то конкретного газа в горелке, плохо стабилизирующей горение. Область, заключенная между кривой и осью абсцисс, является областью режимов устойчивого горения справа от этой области горение невозможно, потому что чрезмерно велик избыток воздуха, а слева, — потому что смесь нереобогащена горючим газом. Кривая 1 имеет сравнительно пологий характер, вследствие чего даже небольшое увеличение скорости истечения смеси приводит к нарушению устойчивости процесса. [c.176]

На рис. 48 приведены скорости теплоприхода Q (сплошные линии) и скорости теплоотвода д (пунктир) при различных условиях для окисления изооктана на 10%-ном меднохромовом катализаторе. Кривые скорости теплоприхода приведены только для 400°. Как видно пз рисунка, в зависимости от концентрации изооктана (Со) в реагирующей смеси реакция протекает с малыми и большими разогревами (место пересечения кривых теплоприхода и теплоотвода). На рис. 49 показаны данные по окислению изооктана на катализаторе, содержащем 30 и 67% СиСг204. Реакция переходила в область горения в этом случае уже при 300°, тогда как для 10%-ного меднохромового катализатора этот переход наблюдался только при 400°. Таким образом, регулируя концентрацию изооктана в газе [c.135]

Изучение химических процессов в высокотёмпёра гурных пламенах позволяет определять состав нейтральных продуктов, в том числе свободных радикалов, в различных зонах пламени [177, с.163 548] и исследовать ионно-молекулярные равновесия [549]. В настоящее время достаточно хорошо разработана техника отбора пробы из области горения, где общее давление равно или близко к атмосферному. Различаясь в деталях, все такого рода приборы имеют систему дифференциальной откачки, позволяющую поддерживать в масс-спектрометре остаточное давление на достаточно низком уровне. Имеется несколько подробных обзоров, описывающих особенности конструкции, методику работы и специфические трудности, в интерпретации результатов, связанные с охлаждением газа при расширении его в вакуумной системе пробоотборника [7, с. 68 10, с. 841 550]. [c.132]

Протекание горения газа зависит не только от подготовки смеси, ио и от условий, в которых развивается факел, например в атмосфере илн в топке. Если турбулентн-ая газовая струя свободно вытекает из отверстия горелки в неподвижный воздух атмосферы,, то схему диффузионного факела можнр представить рис. 6.1. Струя газа образует конусообразное ядро окруженное смесью газа и продуктов горения, заполняющей зону 2. Воздух, необходимый для горения, подходит к факелу снаружи, и поэтому в зоне 4 находится смесь продуктов горения с преобладающим количеством воздуха. Интенсивное горение идет в зоне 3, и поэтому в ней содержание продуктов горения наибольшее. В этой зоне количество воздуха близко к теоретически необходимому для сгорашш, но, несмотря на это, здесь успевает сгореть только 65% газа, и горение продолжается в зоне 4. Однако и в зоне 4, несмотря на большое количество воздуха, горение может не завершиться полностью из-за недостаточно хорошего перемешивания его с газом, и по мере удаления от зоны 3 продукты неполного сгорания попадают в области с низкими температурами, где горения уже быть не может. Уменьшить химический недожог или свести его к нулю можно главным образом путем улучшения смешения газа с воздухом до выхода смеси в зону горения. [c.260]

Как указывалось, под турбулентным фронтом пламени следует понимать осредненное во времени местоположение зоны, в которой осуществляются химические реакции. Зона эта зани-А1ает всегда весьма малую долю области смешения газов. При ламинарном горении это объясняется свойством экзотермических реакций, согласно которому сгорание основной части горючего происходит при температуре, близкой к максимальной. В случае турбулентного факела интенсивный турбулентный обмен приводит к заметному расширению (сравнительно с ламинарным течением) как всего струйного пограничного слоя (области смеше-ыия), так и расположенной внутри него зоны горения. Соотношение между ними сохраняется при этом примерно тем же. [c.159]

Дальнейшие работы по переработке сланца Колорадского месторождения развивались в области процессов с внутренним горением, закончившихся созданием в 1950 году реторт горения газа (Oil from Oil Shale, 1952). [c.120]

Диапазон концентраций газов или пара в воздухе между нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения называется областью воспламенения. Область воспламенения газов (паров7 в во здухё опре-деляется при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. и характеризуется тем, что внутри нее все смеси горючего с воздухом способны воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением горения на весь объем смеси. Область воспламенения у раз- [c.82]

В развитии современной теории горения значительное место принадлежит советским ученым Н. Н. Семенову, А. С. Предводителеву, Г. Ф. Кнорре, Л. Н. Хитрину и многим другим. Под руководством Н. Н. Семенова в СССР успешно разрабатывается теория цепных реакций, теория горения и детонации газов А. С. Предводи-телевым и его сотрудниками ведутся важные работы по горению углерода много и плодотворно работал Г. Ф. Кнорре по изучению топочных процессов. В области горения и газификации топлива большой вклад внесен работами 3. Ф. Чуханова к его сотрудников. Для осуществления крекинг-процесса В. Г. Шуховым была разработана аппаратура. [c.9]