Нормальное распространение пламени или взрыва

Огнепреградители. Для прекращения распространения пламени при горении или взрыве газов и паров в трубах или аппаратах применяют огнепреградители, действие которых основано на том, что струя горючей смеси газов или паров с воздухом, попадая в огнепреградитель, разбивается на большое число струек (принцип Дэви) с таким малым диаметром, что пламя взрыва и тем более пламя, образующееся при нормальном горении, по такой струйке распространяться не может. [c.523]

После воспламенения рабочей смеси от искры цепные реакции предпламенного окисления резко ускоряются в связи с повышением температуры и давления. Концентрация перекисей в рабочей смеси перед фронтом пламени возрастает, и появляется так называемое холодное пламя. Холодным пламенем называется своеобразное свечение реакционной смеси в результате возбуждения реагирующих молекул от тепла, выделяющегося при реакции окисления, и взрывного разложения накопившихся перекисей. В результате распространения холодного пламени в рабочей смеси продолжает возраст,ать количество перекисей, альдегидов, свободных радикалов. Такая активизация с.меси приводит к образованию вторичного холодного пламени. Температура повышается еще выше. В несгоревшей части смеси возрастает концентрация окиси углерода и различных активных частиц. В реакции окисления вовлекаются больше половины молекул не сгоревшей смеси. В результате последняя часть топливного заряда вместе с образовав-шейся окисью углерода мгновенно самовоспламеняются. Холодное пламя превращается в горячее, что и приводит к образованию детонационной волны и скачкообразному подъему давления. Следовательно, короче говоря, детонационное сгорание последней части топливного заряда происходит вследствие накопления до определенной предельной концентрации высокоактивных частиц, которые реагируют со скоростью взрыва, в результате вся несгоревшая часть горючей смеси мгновенно самовоспламеняется (теория Соколика). Очевидно, чем выше скорость образования перекисей в данной рабочей смеси, тем скорее возникает взрывное сгорание, тем раньше нормальное распространение фронта пламени перейдет в детонационное и последствия детонации скажутся сильнее. Отсюда следует, что основным фактором, от которого зависит возникновение и интенсивность детонации, является химический состав топлива, так как известно, что склонность к окисле нию у углеводородов различного строения при сравнимых условиях резко различна. Если в топливе преобладают углеводороды, не образующие в условиях предпламенного окисления значительного количества перекисей, то взрывного распада не произойдет, смесь не перенасытится активными частицами, и сгорание будет проходить с обычными скоростями, без детонации, [c.89]

Распространение холодного пламени по рабочей смеси, в отличие от нормальных горячих пламен, осуществляется исключительно диффузией в свежую смесь активных частиц, радикалов, образующихся при распаде перекисей. Результатом холоднопламенной стадии является замена исходного, относительно инертного углеводорода химически активной смесью органических перекисей, альдегидов и свободных радикалов. Эта активная смесь подвергается дальнейшему окислению и после некоторого периода индукции происходит новый взрывной распад перекисных соединений, аналогичный прежнему, но с вовлечением большей массы исходной смеси и с участием большего количества перекисных соединений. При этом возникает особый тип пламени, промежуточный между холодным и горячим, названный А. С. Соколиком [27] вторичным холодным пламенем . Реакция идет в нем так же, как в холодном пламени, не до конечных продуктов СО2 и НаО, а до СО, но степень разогрева в этом пламени уже велика и соответствует выделению примерно половины полной энергии сгорания, поэтому вторичное холодное пламя распространяется с большей скоростью не только за счет диффузии активных центров, но и за счет теплопередачи. После прохождения вторичного холодного пламени остается нагретая до высокой температуры смесь СО и неиспользованного кислорода. При достаточно высокой концентрации активных центров происходит цепочечно-тепловой взрыв этой смеси, рождающий настоящее горячее пламя, т. е. происходит самовоспламенение [27]. [c.67]

Развитие детонации из пламени, движущегося в трубе, и роль волн сжатия в этом процессе, иллюстрируются следующими двумя фотографияхми, снятыми Диксоном [85]. Фиг. 45 представляет взрыв смеси С,Н., + 20 , а фиг. 46—смеси СЗз -[-бОз. Фиг. 45а представляет (по Диксону) анализ процесса, изображенного на фиг. 45. Полезно сравнить этот снимок с данными выше фотографиями (фиг. 14) для смесей этилена с кислородом. Источник зажигания расположен в точке А, в нескольких сантиметрах от закрытого конца трубы. Часть фиг. 45 справа от пунктирной линии очень похожа на фиг. 14с. Пламя распространяется двумя фронтами вдоль АС и АО. Одновременно две слабые волны сжатия распространяются от источника зажигания вдоль прямых АВ и АЕ. Начальное ускорение пламени соответствует нормальному распространению пламени в трубах от начальной малой сферы до фронта, простирающегося по всему поперечному сечению трубы. [c.246]

На рис. 68 представлены определенные при помощи такого поджигания области (как функция состава) распространения пламен в эфиро-воздушных смесях, находящихся в закрытых трубах и поддерживаемых при комнатной температуре. Как ясно из рисунка, в этом случае при соответствующих значениях начального давления холодные и голубые пламена могут возникать и распространяться в эфиро-воздушных смесях даже таких составов, для которых в случае пх поджигания искрой естественно возникновение только нормальных пламен. Прн несколько больших давлениях и таком же источнике залшгапия (керамическом элементе) в этой области нормальных пламен осуществляется и двухстадийное воспламенение, приводящее после объединения пламен к взрыву большой силы. [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология