Горение капель и аэрозолей

Изложенное представление о механизме горения жидких капель, по-видимому, применимо лишь к каплям достаточно больших размеров. В случае капель размером меньше нескольких сотых долей миллиметра картина меняется, так как капли таких размеров могут успевать испариться до поступления в область горения. В этом случае горючий туман, представляющий собой смесь мелкодисперсных капель с воздухом, поступает в область горения в виде гомогенной смеси паров горючего и воздуха. Поэтому горение такого тумана по своим характеристикам должно приближаться к горению предварительно приготовленных газовых смесей, что подтверждается наблюдениями над горением мелкодисперсных аэрозолей. [c.473]

Аэрозоли возникают в результате диспергирования твердых тел и жидкостей (пыль, туман) конденсации частиц при горении топлив коагуляции малых частиц в атмосфере в более крупные гомогенного или гетерогенного образования ядер конденсации в условиях пересыщения реакций, происходящих на поверхности твердых частиц и приводящих к их росту реакций в капле воды (растворение SO2 и последующее окисление) разрушения крупных частиц и образования большого количества мелких частиц (например, испарение капелек в облаке приводит к увеличению общего числа частиц, способных стать ядрами конденсации). Большинство рассмотренных выше химических превращений оксидов серы, азота, галоидсодержащих соединений происходит на поверхности твердых частиц или капелек атмосферной влаги. Так, сульфат аммония, являясь одним из распространенных компонентов атмосферных аэрозолей, возникает при взаимодействии аммиака с ядрами серной кислоты, образующейся по реакциям (1-3). [c.17]

Д.-одна из осн. форм взрывного превращения. Она может распространяться в газах, твердых и жидких в-вах, в смесях твердых и жидких в-в друг с другом и с газами, в последнем случае газ и конденсир. в-во м. б. предварительно смещаны друг с другом (пены, аэрозоли, туманы). Возможна и т. наз. гетерог. Д., прн к-рой слой жидкости или порошка, способных реагировать с газом, находится иа стенках заполненной этим газом трубы. Ударная волна срывает капли жидкости шш частицы порошка со стенок, смешивает их с газом, образовавшаяся взвесь сгорает за фронтом волны в турбулентном режиме, а выделяющаяся при этом энергия поддерживает распространение процесса. Так, в шахтах ударная волна, возникшая при вспышке газа (метана), сметает кам.-уг. пыль со стен и кровли выработки и образует на своем пути воздушно-пылеугольную смесь, по к-рой может пойти фронт горения, поддерживающий ударную волну,-возникает Д. Смеси горючего с окислителем могут детонировать только при таких концентрациях компонентов, к-рые обеспечивают вьщеление достаточно большого кол-ва энергии. Наим, содержание горючего, при к-ром возможна Д., наз. ниж. пределом ее распространения, наибольшее-верхним. Пределы распространения Д. обычно уже, чем в случае горения. [c.27]

Примеры, приведенные выше, касались горения капель в покоящемся газе. На практике капли обычно движутся с определенной скоростью относительно окружающего газа. Это может быть вызвано, например, впрыском аэрозоля топлива или турбулентностью потока. Поэтому важно понять, как влияет поле скоростей потока на воспла- [c.256]

Испарение капель и диффузия топлива в газовую фазу приводят к образованию горючей смеси, которая воспламеняется при достаточно высокой температуре. Если рассматривать разбавленный аэрозоль (когда расстояние между каплями велико), то процессы в течение воспламенения и горения можно понять, исследуя поведение отдельных капель. В плотных аэрозолях, однако, капли расположены слишком близко друг к другу для того, чтобы можно было пренебречь их взаимодействием. Это можно видеть на рис. 15.4, на котором изображен процесс горения двух капель жидкого кислорода в горячем водороде. [c.258]

Однако для пламен аэрозолей концепция суперпозиции очагов ламинарного пламени осложнена тем фактом, что необходимо учитывать дополнительные параметры, а именно изменяющиеся размеры капли, изменяющиеся значения температуры и состава окружающих газов (капля может двигаться в областях с горячими продуктами сгорания, образованными в результате горения других капель), нестационарные процессы, обусловленные полным испарением капель (прекращаются подача топлива и горение). [c.260]

Хотя этот подход является довольно подробным, создание обширных библиотек очагов ламинарного пламени требует очень больших вычислений. Кроме того, подход осложняется следующим фактом при горении аэрозолей идентифицируются несколько областей, в которых концентрация капель столь высока, что из-за отсутствия окислителя горение одиночной капли невозможно (рис. 15.6). [c.260]

Горение аэрозолей. Как отмечалось выше, первым шагом на пути моделирования горения струй аэрозолей является предположение, что горящая струя аэрозоля представляет собой просто ансамбль отдельных невзаимодействующих горящих капель. Капли образуются из струи в виде плотного облака с широким диапазоном размеров. Однако неизвестно, как эти капли различных размеров взаимодействуют друг с другом и с окружающим турбулентным потоком газов (см., например, [ 11Иаш8, 1990]). Для ответа на эти вопросы необходимо разделить весь процесс горения на стадии образования ансамбля аэрозольных частиц, движения капель, испарения капель и собственно горения. [c.257]

Задача о массотеплообмене движущейся твердой частицы, капли или пузыря с окружающей средой лежит в основе расчета многих технологических процессов, связанных с растворением, экстракцией, испарением, горением, химическими превращениями в дисперсной системе, осаждением аэрозолей и коллоидов и т. п. Так, в промышленности процесс экстракции проводится из капель или пузырей, широко применяются гетерогенные химические превращения с использованием частиц катализатора, взвешенных в жидкости или газе. При этом скорость экстракции и интенсивность каталитического процесса в значительной мере определяются величиной полного диффузионного притока реагента к поверхности частиц дисперсной фазы, который в свою очередь зависит от кинетики поверхностной химической реакции, характера обтекания частицы, влияния соседних частиц и других факторов. [c.9]

Форма частиц аэрозолей зависит от агрегатного состояния капли сферичны, а твердые частицы имеют разнообразную формуиглы, пластинки и пр. Аэрозоли, образованные жидкими частицами, называют туманами, а образованные твердыми частицами— дымами. К дымам относятся и аэрозоли, образующиеся при горении, хотя в них содержатся и твердые и жидкие частицы. Особенно сложные аэрозоли возникают над крупными промышленными городами, где большие массы дыма смешиваются с туманом атмосферы аэрозольные системы такого типа обычно [c.147]

Наиболее существенное условие получения воспроизводимых результатов — поддержание стандартных условий горения пламени и равномерное поступление в него анализируемого раствора. Для этого используют газовые горелки особой конструкции, в которые, лодают горючий газ и газообразный окислитель при строго постоянном давлении.. Исследуемый раствор смешивается с газами в смесительной камере, в которой отделяются капли большого размера, а полученный аэрозоль поступает в горелку, где газовая смесь сгорает. В некоторых горелках, работающих с быстро сгорающими смесями (например, СгНг-Ь Ог), горючее и окислитель смешиваются на выходе горелки, а раствор впрыскивают прямо в пламя без предварительного смешения с горючей смесью. [c.353]

Как показывают наблюдения, когда размер капель жидкого углеводорода в аэрозоле меньше критического диаметра 10 мкм, воспламенение и последующее горение аэрозоля протекают в точности так же, как в пламенах предварительно перемешанных газов. В этом случае энергия воспламенения совпадает с ее значением для предварительно перемешанных газов, а отдельные пламена, окружающие каждую горящую каплю, заменяются общим пламенем. Поэтому неудивительно, что капельные аэрозоли этого типа, заключенные в замкнутые объемы, являются детонационноспособными средами, хотя размеры зоны реакции могут в 4-5 раз превышать ее размеры в газовых смесях. Следует подчеркнуть, что работ по сферической детонации в мелкодисперсных аэрозолях нет, хотя имеются все основания полагать, что в указанных средах детонационные волны могут существовать при неограниченном объеме среды. [c.316]

Если облако аэрозолей очень плотное, плотность топлива в его внутреннем ядре столь высока, что имеет место насыщение и капли не испаряются. Ближе к окружающему воздуху происходит испарение и образуется облако пара топлива, которое затем диффундирует в окислитель, образуя пламя предварительно не перемешанной смеси. Этот режим горения называется внешнее горение с испарением оболочки [ hiu et al., 1982]. При более низких плотностях облака аэрозоля все капли испаряются, но зона пламени все еще располагается на границе между паром топлива и окружающим окислителем ( внешнее горение с отошедшим пламенем ). Если облако аэрозоля разбавлено сильнее, некоторые капли оказываются в окружении избытка окислителя. Эти капли будут окружены фронтами индивидуальных пламен, но, тем не менее, все еще будет существовать зона пламени на границе плотного облака капель и окислителя ( внутреннее горение с основным пламенем внутри границы аэрозоля). В разбавленных аэрозолях происходит горение отдельных капель. Конечно, перечисленные четыре [c.260]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология