Энергетические изменения при горении

Термохимия. Энергетические изменения, сопровождающие протекание химических реакций, имеют большое практическое значение. Иногда они даже важнее, чем происходящее при данной реакции образование новых веществ. В качестве примера достаточно вспомнить реакции горения топлива. Поэтому тепловые эффекты реакций уже давно тщательно изучаются. Раздел химии, посвященный количественному изучению тепловых эффектов реакций, получил название термохимии. [c.159]

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ГОРЕНИИ [c.52]

Во второй и третьей частях, посвященных реакционной способности веществ, главное внимание уделено их химическому сродству. Разумеется, вопросы кинетики не менее (а зачастую даже более) важны, чем вопросы статики процессов. Однако, если принять во внимание специфичность и большое разнообразие скоростных факторов и также огромную сложность учета их влияния на реакционную способность веществ, изменение представлений о механизме протекания процессов по мере углубления знаний и, наконец, то обстоятельство, что большинство подлежащих рассмотрению вопросов связано со статикой различных процессов, то этот выбор вряд ли можно счесть спорным. Действительно, и закон действующих масс, и принцип Ле Шателье, и многие свойства растворов (в их числе растворимость, температуры отвердевания и кипения, давление пара), и процессы в них (диссоциация, нейтрализация, сольватация, комплексообразование, гидролиз и т.д.)—это прежде всего проблемы равновесия. Вместе с тем надо отчетливо показать, что вопросы статики и кинетики это проблемы возможности и действительности и что значение энергетического (термодинамического) и кинетического факторов неодинаково для различных типов процессов для реакций в растворах электролитов (например, при нейтрализации), для высокотемпературных реакций и других быстрых процессов кинетические соотношения не существенны наоборот, для медленных реакций и таких, продукты которых гораздо устойчивее исходных веществ (например, при горении), не играют ощутимой роли равновесные соотношения. [c.4]

Высокие антидетонационные свойства метанола в сочетании с возможностью его производства из ненефтяного сырья позволяют рассматривать этот продукт в качестве перспективного высокооктанового компонента автомобильных бензинов, получивших название бензино-метанольных смесей. Оптимальная добавка метанола—от 5 до 20% при таких концентрациях бензино-спиртовая смесь характеризуется удовлетворительными эксплуатационными свойствами и дает заметный экономический эффект. Добавка метанола к бензину снижает теплоту сгорания топлива и стехиометрический коэффициент при незначительных изменениях теплоты сгорания топливовоздушной смеси. Вследствие изменения стехиометрических характеристик использование 15%-й добавки метанола (смесь М15) в стандартной системе питания ведет к обеднению топливовоздушной смеси примерно на 7%. В то же время при введении метанола повышается октановое число топлива (в среднем па 3—8 единиц для 15%-й добавки), что позволяет компенсировать ухудшение энергетических показателей за счет повышения степени сжатия. Одновременно метанол улучшает процесс сгорания топлива благодаря образованию радикалов, активизирующих цепные реакции окисления. Исследования горения бензино-метанольных смесей в одноцилиндровых двигателях со стандартной и послойной системами смесеобразования показали, что добавка метанола сокращает период задержки воспламенения и продолжительность сгорания топлива. При этом теплоотвод из зоны реакции снижается, а предел обеднения смеси расширяется и становится максимальным для чистого метанола. [c.155]

В природе существует множество процессов, не подчиняющихся рассмотренным выше закономерностям. К ним относятся горение газов галогенирование крекинг и пиролиз углеводородов полимеризация ядерный распад многие биологические изменения и др. Основная, отличительная черта этих процессов — зависимость их скорости от формы, объема и качества обработки стенок реактора, а также от массы реагирующих веществ в реакторе. Такие процессы начинаются от небольшого начального импульса энергии, протекают с очень высокими скоростями при относительно низких температурах и не требуют энергетических затрат на активацию. [c.178]

Статьи сборника содержат основные результаты цикла научно-исследовательских и опытных работ по созданию новых схем энергетического использования обводненных твердых и жидких топлив, а также изысканию новых областей применения дисперсных топливных систем в народном хозяйстве. Приведены результаты исследований закономерностей выгорания потока водоугольной суспензии с учетом ее начальной влажности и зольности и изменения относительных скоростей движения выгорающих капель суспензий, а также экспериментальные данные по выгоранию капель водоугольных суспензий, полученные с применением аппаратуры, регистрирующей изменение веса капли в быстропротекающих процессах. Приведены данные опытно-промышленных исследований горения и теплообмена водоугольных суспензий из каменных углей и антрацитов в промышленном энергетическом паровом котле. [c.5]

Наибольшие трудности в период комплексного опробования и наладки обычно связаны с получением заданной температуры перегрева пара. В промышленных и энергетических котлах чаще всего применяются пароперегреватели конвективного типа, в которых тепло от продуктов горения в основном передается конвекцией. Для таких пароперегревателей температура перегрева пара резко зависит от количества и температуры продуктов горения на входе в перегреватель. Температура продуктов горения на выходе из топочной камеры при переводе на газовое топливо, как было показано в 8, зависит от светимости факела, местоположения максимума температур, степени черноты топки и теоретической температуры. В зависимости от изменения этих параметров температура на выходе из топки может как понижаться, так и повышаться при переходе на газообразное топливо. Количество продуктов горения при переходе со слоевого сжигания твердого топлива на газообразное, как правило, заметно снижается. [c.156]

Еще один признак, по которому делятся химические реакции, связан с их энергетическим эффектом. Любая химическая реакция сопровождается некоторым изменением энергии, которое чаще всего проявляется в выделении или поглощении теплоты Q. По характеру энергетического эффекта химические реакции делятся на экзотермические, т. е. протекающие с выделением теплоты (энергии), и эндотермические, т. е. протекающие с поглощением теплоты (энергии). Например, все реакции горения - экзотермические [c.121]

При исследовании и построении расчета горения газового факела для условий, характерных для многих энергетических топок, можно на основании анализа обширного экспериментального материала пренебречь влиянием диссоциации и изменения молекулярной массы и теплоемкости в ходе реакции, теплотой трения и термо- и бародиффузией, потерями на излучение. Можно также в первом приближении (соответствующем, как правило, инженерным задачам) не учитывать изменения давле--ния во всем поле течения свободного факела. Последнее нуждается в некотором разъяснении. [c.16]

Электронные энергетические уровни обычно расположены настолько выше основного электронного уровня, что даже при самых высоких температурах, с которыми мы имеем дело при горении, зависимость теплоемкости от изменения электронной энергии пренебрежимо мала. То.лько в очень небольшом числе случаев наличие электронных уровней с малой энергией может приводить к небольшому увеличению теплоемкости. В качестве примера можно привести Д-уровень молекулы кислорода. [c.228]

Во всех рассмотренных выше случаях предполагается, что с повышением содержания пара в камере уменьшается средний температурный уровень в зоне горения и, следовательно, температура уходящих из камеры продуктов сгорания. Вместе с тем в реальных ГТУ и ПГУ подача пара пли изменение его расхода, как правило, не должны сопровождаться изменением температуры уходящих газов, так как с ее изменением связана экономичность энергетической установки. [c.451]

Толчком к исследованиям вибрационного горения послужила вибрация в ракетных двигателях, ухудшающая энергетические и эксплуатационные характеристики двигателей, а нередко и вызывающая разрушение. Вибрационный процесс чаще всего возникал в больших двигателях, и для устранения его обычно требовалось изменение конструкции двигателя и тщательная доводка.Отсутствие ясного представления о механизме явления и неразработанность теории особенно осложняли борьбу с вибрациями. Значительный вклад в развитие теории вибрационного горения был сделан Б.В.Раушенбахом, В.Б.Дорошенко и другими учеными. Однако до настоящего времени теорию эту нельзя считать оформившейся. [c.7]

Несмотря на все онпсанные отклонения состояния реальных продуктов сгорания от идеальной равновесной системы, к ним все же могут быть применены результаты термодинамических расчетов, так ка энергетические реакции горения имеют огромную скорость и равновесие или близкое к нему состояние успевает установиться. Вместе с тем широкий интервал изменения температуры и концентрации позволяет говорить о некоторых средних значениях нелинейных функций исследуемых аргументов. Методы усреднения и перехода от состава микрообъектов ко всему газовому потоку рассматриваются в гл. 4. [c.36]

Физические методы регулирования позволяют увеличить скорость горения топлива без изменения их химического состава, физико-химичес-ких и энергетических характеристик. Наиболее распространено введение в топливо теплопроводимых металлических элементов, представляющих собой длинные нити и пластины, ориентированные вдоль оси с торцевым горением, либо короткие пластинки и иголки, распределенные равномерно по массе топлива. [c.9]

Среди энергетических топлив, используемых в нашей стране, большое место занимают влажные топлива. Влажность топлива вызывает затруднения как в экоплоа-тации топочных устройств, так и в осуществлении экономического контроля энергетической установки. Эти затруднения сильно возрастают при резких колебаниях влажности сжигаемого топлива. Распространенный метод контроля влажности при помощи отбора средней пробы и ее анализа не всегда соответствует предъявляемым требованиям в отношении точности. Вследствие этого в практике эксплоатации зародились и получили некоторое распространение косвенные методы контроля, неизвестные, однако, широкому кругу техников. Совершенно незатронутым до сих пор оставался вопрос организации такого оперативного контроля влажности топлива, который позволял бы своевременно регулировать процесс горения в соответствии с изменениями содержания влаги в поступающем топливе. Так, например, скорость решетки и распределение воздуха по зонам шахтно-цепной топки в зависимости от влажности торфа до сего времени регулируются наугад. Отсутствие указателя влажности горящего (поступающего на решетку) топлива тормозит также и автоматизацию слоевых топок. [c.3]

Вдовенко М. И., Чурсина Н. Я. Минеральная часть энергетических углей и ее изменения в топочном процессе.— В кн. Горение твердого топлива. Новосибирск, [c.303]

В зависимости от физико-химических свойств и концентрации металлы в топливе могут играть роль каталитических или энергетических добавок. Изменение диспероности алюминия в составах смесевых топлив иногда используется для регулирования скорости горения. [c.312]

Для оптических приборов в настоящее время выпускаются лампы накаливания типа СЦ, ОП, СМ, продолжительность горения которых не превышает 400 ч, за исключением ламп типа К 12-40 (800 ч) и КИМ-12-160 (2000 ч) [74]. Лучшими лампами являются лампы типа СМ28-60 и К 12-40, излучение которых сконцентрировано в пределах небольшого телесного угла. Невысокая световая отдача, изменение энергетических параметров при эксплуатации, плохие временные характеристики излучения в значительной степени затрудняет применение ламп в качестве источников излучения при измерении светорассеяния. [c.39]

В дополнение к данным об аэродинамике факела с повы-шеЯным уровнем пульсаций приведем результаты исследования энергетических и макрокинетических характеристик. Не обсуждая деталей расчета тепловых потоков, удельного тепловыделения и других характеристик, укажем на целесообразность проведения его в рамках приближенной квазиодномерной (вдоль линий тока) схемы принципиально двумерного (плоского или осесимметричного) течения. Такой расчет сводится к определению (на основе данных о динамическом и тепловом полях) конвективного и кондуктивных потоков тепла при заимствовании эффективных значений теплопроводности из полуэмпирических теорий турбулентности. В результате может быть получена подробная информация о тепловой структуре факела. Последнее позволяет рассчитать изменение вдоль линий тока удельного тепловыделения, определить эффективные значения суммарных кинетических констант горения, сопоставить между собой кинетические характеристики ламинарного и турбулентного факелов, а также данные, соответствующие различным условиям проведения эксперимента (в частности при наложении пульсаций и без них). [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология