Внешние условия горения

Механический недожог, т. е. процент горючего вещества, не участвующего по каким-либо причинам в процессе горения, на пожаре не учитывается. Химический недожог, т. е. неполное сгорание образовавшихся из горючих веществ паров и газов, необходимо учитывать, так как он влияет на температурный режим пожара. Величина химического недожога зависит от состава горючего вещества и внешних условий, в которых протекает горение. При пожарах в помещениях, имеющих небольшую площадь оконных и дверных проемов (подвалы, сушилки, холодильники), подвод воздуха к зоне горения затруднен, поэтому не все пары и газы полностью сгорают. В табл. 16 приведены данные лабораторных опытов по определению величины химического недожога при горении. некоторых жидких углеводородов. [c.36]

Таким образом, результаты исследования структуры горящего факела двухфазной топливо-воздушной смеси (главным образом легких топлив) позволяют заключить, что горение распыленного топлива может протекать в виде как горения отдельных капель и их совокупностей, так и горения газо-воздушных смесей. Непосредственных данных о структуре факела тяжелых остаточных топлив типа мазутов и крекинг-остатков нет. Однако основываясь на данных, приведенных в гл. 1, можно предположить с достаточной степенью достоверности, что процесс сгорания факела тяжелого топлива будет развиваться в условиях более четко выраженного дискретного строения факела. Это, естественно, не означает, что при сжигании тяжелого топлива исключается горение его иаров в пространстве между каплями. Но, как следует из материалов гл. 1, их количество определяется не столько свойствами топлива, сколько внешними условиями горения, если понимать под этим температуру, скорость, состав среды, а также размеры капель в факеле. В зависимости от этих условий количество иаров топлива, вышедших за пределы индивидуальной зоны горения капли тяжелого топлива, будет изменяться в ту или иную сторону, оставаясь, однако, всегда значительно меньшим, чем для капли легкого топлива, находящейся в идентичных условиях. Из этого непосредственно следует, что при сжигании тяжелых топлив в основном должна сохраняться вся последовательность элементарных стадий, наблюдаемых ири развитии процесса горения одиночной капли, хотя на длительности каждой из них будет сказываться влияние других капель, расположенных в непосредственной близости. [c.70]

Внешние условия горения [c.228]

Внешние условия горения сводятся к диффузии газов и теплообмену со средой. [c.228]

Рассматриваются зависимости характеристик горения одиночных капель от внешних условий и свойств используемых топлив, процесс горения капель в факеле, связь длины факела с качеством распыливания, формулируются требования к качеству распыливания и исходя из этого анализируются схемы и конструкции форсунок. Приводятся методы расчета центробежных п пневматических форсунок, а также методы контроля тонкости распыливания и качества процесса горения. [c.2]

ЗАВИСИМОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГОРЕНИЯ КАПЛИ ОТ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ [c.53]

Как следует из приведенных выше данных, численное значение времени сгорания капли топлива зависит не только от свойств вещества капли, но и от внешних условий ее горения. Это свидетельствует о том, что характеристика сгорания /г не остается [c.53]

Задача несколько упрощается для условий обычного стационарного факела, горящего в потоке воздуха. В этом случае при сохранении постоянными всех внешних условий (скорости, температуры, давления и состава потока, а также размеров капель) можно выделить в факеле такие области, параметры которых не зависят от времени и изменяются лишь от сечения к сечению. Несмотря на чрезвычайную сложность и взаимное наложение отдельных стадий, в первом приближении можно выделить некоторые основные обобщенные процессы, которые для упрощения принимаются независимыми друг от друга. Таковыми обычно считают процессы смесеобразования и собственно горения. [c.63]

Исследование структуры пламени двухфазных топливо-воздушных смесей началось лишь в самое последнее время и основные закономерности процесса горения распыленного топлива выяснены еще недостаточно полно. Основная задача исследований — выяснить вопрос о том, в какой мере закономерности, выявленные при исследованиях горения одиночной капли, справедливы для условий ее горения в факеле. Необходимость решения этой задачи определяется тем, что основные предпосылки, сделанные при аналитическом описании процесса горения одиночной капли, справедливы либо для очень мелких, либо для крупных капель. Так, например, предположение о сферической симметрии зоны горения оправдывается лишь для мелких капель, когда конвективные потоки, возникающие вокруг горящей капли, не играют существенной роли. С другой стороны, предположение о стационарности процесса горения капли справедливо лишь для капель большого диаметра. Кроме того, выявленная зависимость константы горения от внешних условий, таких, как температура среды и содержание кислорода, указывает на то, что условия сгорания капли в факеле должны в какой-то мере отличаться от условий ее горения в неограниченном пространстве. [c.66]

В зоне реакции водород вступает в соединение с кислородом воздуха. Выделяющаяся при этом энергия частично идет на разрушение связей между углеродными атомами, которые могут соединяться с кислородом. Вследствие возможного местного недостатка кислорода непрореагировавшие углеродные атомы должны двигаться дальше от зоны горения в окружающую среду, более богатую кислородом. По мере этого движения температура среды начинает падать темп падения температуры целиком определяется внешними условиями. [c.81]

Таким образом, краткое рассмотрение условий образования дыма и нагара позволяет заключить, что при сжигании тяжелых углеводородных топлив вообще и особенно топлив, богатых ароматическими веществами, дым образуется всегда, а его ликвидация определяется внешними условиями, т. е. наличием кислорода и высокой температуры. Образование нагара определяется как свойствами топлива, главным образом содержанием в нем смолисто-асфальтеновых веществ, так и условиями горения, обусловленными в свою очередь качеством распыливания, температурой и гидродинамикой факела. Эти факторы оказывают непосредственное влияние на время, необходимое для полного выгорания как жидкой фазы, так и коксового остатка в пределах топочного пространства. [c.82]

И внутренней поверхностях которого образуются кольцевые вихри, определяющие возникновение зон обратных токов. Внутренняя циркуляционная зона, образовавшись в области высокотемпературных продуктов сгорания, определяет подвод тепла к корню факела, обеспечивая тем самым непрерывное поджигание топливного факела. Кольцевой вихрь, возникший на внешней поверхности вращающейся струи, может играть двоякую роль в зависимости от внешних условий. Если топочный объем обслуживает несколько горелочных устройств, то зоны обратных токов на внешней поверхности каждой струи возникают в области раскаленных продуктов сгорания соседних струй, вследствие чего к корню факела подводится дополнительное количество тепла, способствующее воспламенению топлива и стабилизации зоны горения. В топке с одним фронтовым устройством внешняя циркуляционная зона может явиться источником подвода к корню факела [c.234]

Как изменяется характер горения в зависимости от внешних условий [c.25]

Рассмотрим теперь влияние внешних условий на горение жидкой капли. [c.196]

Рассмотренные выше методы являются методами измерения скорости горения в ламинарных потоках при измерениях скорости горения в турбулентных потоках применяются аналогичные методы. При наличии турбулентности в газовой смеси фронт пламени искривляется и, кроме того, непрерывно беспорядочно колеблется. Следовательно, понятие скорости горения в этом случае относится к усредненному фронту пламени. В лабораторных условиях горение в турбулентных потоках трудно наблюдать, если горение происходит не в горелке. Именно поэтому горелку и применяют в этом случае. На правом снимке рис. 6.10 показана одна из мгновенных фотографий пламени в турбулентном потоке горедки. При использовании методов измерений скорости горения по углу наклона пламени и по площади фронта пламени необходимо определить усредненную по времени и пространству поверхность фронта пламени, имеющего неоднородность, аналогично показанной на рисунке. При фотографировании пламени горелки в турбулентном потоке с большой выдержкой получаем снимок усредненного фронта пламени, как показано на левом снимке рис. 6.10, неоднородности которого размыты из-за многократного наложения мгновенных изображений фронта пламени. В одном из методов [20] используется для расчетов поверхность, средняя между внешней и внутренней границами размытого изображения пламени. Однако вопрос о том, является ли правильным выбор этой поверхности в качестве усредненной — остается невыяснен. Такой метод приводит к большим индивидуальным ошибкам при измерении, и повторяемость результатов крайне низка. Взамен этого метода [c.125]

Основная особенность явлений горения заключается в том, что условия, необходимые для быстрого протекания реакции, созданы ею самою. Эти условия заключаются либо в высокой температуре, либо в высокой концентрации активных продуктов, ускоряющих (катализирующих) реакцию (переносчики реакционных цепей свободные атомы, радикалы, органические перекиси и т. п.). Если сама реакция создает условия для своего собственного быстрого протекания, то возникает то, что в кибернетике называется обратной связью. При малом изменении внешних условий возможен пе- [c.258]

Для каждого опыта с помощью вмонтированных термопар определялся равновесный температурный профиль стенок. Этими профилями можно было пользоваться для измерения тепловых потерь из зоны рециркуляции методом подобия, поскольку нам достоверно не известны коэффициенты ни внутренней, ни внещней теплоотдачи. Это достигалось тем, что размещали десять цилиндрических электрических нагревателей в зоне рециркуляции. Эти нагреватели были частично изолированы друг от друга, а также почти с независимым переменным питанием. Зону рециркуляции мы здесь определяли как полный объем полости вверх от входных отверстий. Полый стабилизатор помещался затем в воздушный поток, как и раньше, но в отсутствие горения. Подаваемый к нагревателям ток варьировался до тех пор, пока температурный профиль стенок не становился вполне соответствующим температурному профилю стенок, наблюдаемому в условиях горения. Так как коэффициенты внешней теплоотдачи и разности температур в обоих этих случаях были равными, измеряемая электрическая мощность на входе в нагреватели была равна суммарным тепловым потерям во время горения. Один из примеров приведения в соответствие нормального профиля при использовании такого рода нагревателей показан на фиг. 8. [c.258]

Помимо физических параметров и свойств газовой смеси на скорость распространения пламени влияют внешние условия опыта, в частности, при изучении распространения пламени в трубках было установлено, что нормальная скорость горения зависит от диаметра реакционной трубки. С уменьшением диаметра трубок скорость распространения пламени падает при диаметре около 1 мм она становится равной нулю. Это явление было использовано Гемфри Дэви при изобретении им безопасной шахтерской лампочки (1816 г.). Медная сетка с мелкими отверстиями не дает пламени, находящемуся в лампе, перескочить во взрывоопасную окружающую атмосферу. Причина указанного явления кроется в увеличении теплопотерь при уменьшении диаметра трубки или отверстий сетки. [c.97]

К диффузионным пламенам относятся также случаи горения жидких капель, в частности, горение в двигателе Дизеля. Согласно общепринятому представлению о горении жидких капель, каждая капля в цилиндре двигателя окружена слоем газообразного горючего, испаряющегося из капли в результате подвода тепла из зоны горения. Из этого слоя, представляющего собой зону предварительного подогрева, горючее диффундирует в зону горения навстречу диффундирующему из внешнего пространства кислороду. Таким образом, условия горения в рассматриваемом случае близки к тем, какие имеются в диффузионном пламени. Добавим, что близкие к этим условия осуществляются также при горении жидких и твердых взрывчатых веществ. Здесь, как было [c.472]

При давлениях горючей смеси порядка атмосферного (или выше атмосферного) вследствие большой абсолютной скорости реакции температура пламени достигает. 2000—3000° К и мы имеем обычные горячие пламена с характерной для них структурой. Структура горячего пламени может быть различной в зависимости от условий горения. Наиболее простой структурой обладают пламена, горящие без доступа внешнего воздуха. Таковы пламена, горящие в трубах, в частности, пламя, получаемое при подаче горючей смеси через узкую короткую трубку в трубу большего диаметра, сообщающуюся с внешним воздухом только в верхней ее части. В этом слзгчае можно различить следующие три зоны пламени зону предварительного подогрева газовой смеси, зону горения (или зону реакции) и зону сгоравших газов. В зоне подогрева происходит постепенное повышение температуры, обусловленное передачей тепла от зоны горения и тепловыделением в результате медленных реакций, развивающихся вследствие повышения температуры и диффузии активных центров из зоны горения (см. ниже). При некоторой температуре (температура воспламенения) подогретая смесь воспламеняется — возникает зона горения с характерной для нее высокой температурой и обусловленной ею (а также высокой концентрацией активных центров) большой скоростью реакции. Протяженность (толщина) зоны горения обычно невелика и в случае обычных горячих пламен составляет величину порядка 0,1 мм (см., например, рис. 129). В этих случаях зону горения называют фронтом пламени. Вследствие большой скорости реакции концентрация активных центров во фронте пламени не успевает прийти к равновесию и обычно на несколько порядков превышает равновесную концентрацию при максимальной температуре пламени. Значительно превышающие равновесные значения имеют также концентрация электронов и интенсивность излучения фронта пламени. Однако абсолютные концентрации, активных частиц, как и концентрации электронов (и ионов) во фронте пламени, относительно невелики, а излучение света не играет существенной роли в тепловом балансе горячих пламен. Поэтому даже значительные отклонения концентраций атомов, радикалов и ионов и интенсивности излучения от равновесных значений не могут сказаться на величине конечной (максимальной) температуры Замени, устанавливающейся по завершению реакции горения на границе фронт пламени — зона сгоревших газов п определяющейся термодинамическим равновесием продуктов реакцип. [c.477]

Принципиально новым в работах 30-х годов нашего столетия явились теоретические и экспериментальные доказательства той роли, которую стенки сосуда играют в механизме реакций, имеющих цепной характер. С общей позиции утверждение представлений о влиянии стенок сосуда на скорость реакции является дальнейшим развитием точки зрения Бертолле о влиянии внешних условий на ход и результаты химических реакций. Н. П. Семенов в 1927 г. показал отрицательное каталитическое действие стенок сосуда на явление горения фосфора [23]. А. Н. Трифоновым это действие стенок сосуда было показано для фотохимической реакции образования хлористого водорода при пони- кенных давлениях [36]. [c.63]

Здесь — расстояние внутренней поверхности горения от слоя пороха, первоначально находящегося на расстоянии IV от внутренней поверхности пороха х — соответствующее расстояние внешней поверхности горения от того же самого слоя, причем должны выполняться следующие граничные условия [c.474]

Устойчивость горения при стабилизации пламени с помощью плохообтекаемы-х тел достигается непрерывным поджиганием горючей смеси продуктами сгорания из зоны рециркуляции, образующейся за телом. Причем устойчивость процесса зависит не только от источника поджигания, но и от внешних условий, т. е. от того какое количество тепла получает свежая смесь и как в связи с этим развиваются в ней химические процессы. Одним из определяющих факторов в процессе стабилизации является соотношение между временем, необходимым для подготовки смеси к горению, и временем контакта горючей смеси с поверхностью зоны. [c.269]

Горение л елезной лазури после начального периода протекает без дополнительного нагрева, в связи с чем при каком-либо местном перегреве может происходить разложение значительного количества ее без подвода тепла извне. Такие явления иногда имеют место в производственных условиях при сушке или размоле и не совсем правильно трактуются как самовозгорание. Горение лазури происходит без выделения пламени, в связи с чем оно обнаруживается с трудом. Внешние признаки горения — повышение температуры, потемнение массы и выделение продуктов с характерным запахом (аммиак, синильная кислота). [c.592]

Организация топочных процессов состоит в том, чтобы предельно использовать теплоту сгорания газа и получить наибольшее тепловыделение в топке. На процесс горения газа в факеле пламени, особенно на полноту его сжигания, влияют внутренние и внешние условия. [c.7]

Внутренние условия определяются соотношением количества и скорости газа и воздуха, процессами их смешения в горелке и в факеле, начальными температурами обоих компонентов (температурой смеси) и исходным составом газа внешние — условиями зажигания (подводом тепла к корню факела), габаритами камеры горения, главным образом в направлении пути факела пламени, и температурой в камере горения. [c.7]

Г о р е и и е веществ в кислороде и в воздухе относится к реакции окисления. Горение — это процесс быстрого соединения горючих составных частей топлива с кислородом. Этот процесс совершается в определенных количественных соотношениях, обусловленных химическими уравнениями реакций окисления. Окислительная реакция протекает с выделением тепла и света. Поэтому выделение последних служит внешним признаком горения, для которого необходимым условием является наличие горючих веществ и кислорода. [c.33]

Наблюдения над химическими реакциями и иными процессами привели к установлению правила, носящего название принципа Ле Шателье—Брауна. Этот принцип утверждает, что при изменении внешних условий равновесие в разного рода процессах, в том числе и равновесие в химических реакциях, смещается так, чтобы противодействовать изменению внешних условий. Например, если прямая реакция экзотермична (протекает с выделением тепла), как это будет для реакций горения, а, следовательно, обратная реакция эндотер-мична (идет с поглощением тепла), то при повышении температуры равновесие смещается в сторону исходных веществ, тепловыделение уменьшается. При понижении температуры равновесие в рассматриваемом случае смещается в сторону продуктов реакции. При не слишком высоких температурах эти смещения для реакций горения мало заметны. [c.88]

Характер развития и характеристики собственно процесса горения капли топлива существенным образом зависят от внешних условий (температуры и относительной скорости) и от физикохимических свойств топлива. Высокое содержание асфальто-смо-листых веществ и высокий температурный уровень разгонки являются причинами того, что одновременно с процессом испарения в массе капли развиваются процессы полимеризации смол и ас-фальтенов с образованием коксового остатка, горение которого происходит со значительно меньшей скоростью, чем горение паров. [c.5]

Во всех процессах горения, независимо от их химической природы, основную роль играют критические явления и явления распространения зоны реакции. Критические явления характеризуются резким изменением режима протекания процесса при малом изменении внешних условий. Наиболее резко проявляется влияние температуры было время, когда рассматривали температуру воспламенения как физическую константу горючей смеси и полагали, что при этой температуре скачком меняется скорость реакции. Пережитки подобных представлений сохранились и до нашего времени, в особенности в литературе по технике безопасности. В действительности известно, что скорости всех элементарных химических процессов являются непрерывными функциями температуры их температурная зависимость выражается законом Аррениуса. Критические явления происходят не от разрывного характера законов природы, а от нарушения условий равновесия между реагирующей системой и окруя ающей средой. [c.260]

Так, строение поверхности и пористость угля определяют его поведение в любых технологических процессах (адсорбция, испарение, набухание, массоперенос, диффузия, горение). Они зависят от внешних условий, определяют многие реологические свойства угля. Длительное время для измерения внутренней поверхности и объема пор угольных объектов использовали методы волюмометрии (например, ртутная или гелиевая поро-метрия). Эти методы обладают двумя существенными недостатками — оказывают необратимое воздействие на образец н меют низкую точность, так как не характеризуют внутренние недоступные поры образца. Этих недостатков лишены методы малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов, в основе которых лежит измерение интенсивности рентгеновского или нейтронного излучения при различном угле рассеяния [79]. Эти методы не связаны с разрушением исследуемой пробы, позволяют оценить распределение пор по размерам, учитывают как открытые, так и внутренние поры. [c.81]

Горячие пламена. При давлениях горючей смеси порядка атмосферного (или выше атмосферного), вследствие большой абсолютной скорости реакции, температура пламени достигает 2000—3000° К, и мы имеем обычные горячие пламена с характерной для них структурой (структура фронта пламени) з. Структура горячего пламени может быть различной в зависимости от условий горения. Наиболее простой структурой обладают пламена, горящие без доступа внешнего воздуха. Таковы пламена, горящие в трубах, в частности, пламя, получаемое при подаче горючей смеси через узкую короткую трубку в трубу большего диаметра, сообщающуюся с внешним воздухом только в верхней ее части. В этом случае пламя имеет две зоны зону предварительного подогрева газовой смеси и зону горения Известны пламена с значительно более высокой температурой сверхгорячие пламена). Так, температура фтороводородного пламени при атмосферном давлении равна 4300° К [1299]. Температура кислородного пламени 2N2, содержащего аргон = 6,8 атм), вследствие подавления диссоциации продуктов горения достигает 5050° К [497]. [c.571]

С точки зрения теплового состояния агломерируемый слой находится в весьма благоприятных условиях. Горение углерода твердого топлива (а также серы, содержащейся в сульфидных рудах черной и цветной металлургии) тфотекает в условиях, позволяющих использовать тепло не только подогреваемого в верхней ступени теплообмена воздуха, но и материалов, подогреваемых в нижней ступени теплообмена. Лишь в периоды зажигания шихты и окончания процесса (зона горения подходит к колосникам) остается одна ступень теплообмена в первом случае не подогревается воздух из-за отсутствия горячего агломерата и расходуется тепло от внешнего источника, во втором — система полностью теряет тепло отходящего из активной зоны газа, так как ниже уровня колосников материал отсутствует. В период стационарного протекания процесса агломерации, т.е. когда существуют обе ступени теплообмена с зоной горения, доля тепла, выделяющегося от сгорания твердого топлива, составляет менее половины от общего количества тепла, необходимого для нагрева шихты до требуемой температуры. Это можно объяснить тем, что а) горение топлива происходит внутри агломерируемого слоя, т.е. практически отсутствуют потери тепла б) высокая удельная поверхность агломерационной шихты обеспечивает исключительно высокую интенсивность теплообмена между материалом и потоком газа. Продукты сгорания, проходя через шихту, отдают ей свое тепло практически полностью в течение 80-90 % общего времени процесса агломерации отходящие газы покидают слой с температурой 50-60 °С, что свидетельствует о почти полной завершенности теплообмена. [c.168]

В условиях реального пожара окислителем в процессе горения обычно является кислород во.здуха, Внешнее проявление горения — пламя, которое характеризуется свечением и выделением тепла. При горении конденсированных систем, т. е. систём, не содержащих газообразных частей и состоящих только из твердых или жидких фаз или их смесей, пламя может и не возникать, т. е. происходит беспламенное горение или тление. [c.286]

Для измерения силы света и времени горения пиротехнических изделий пользуются фотометрическими камерами, в которых уст1раняется влияние внешних условий, обеспечивается удаление дыма и создается возможность проведения испытаний в дневное время. [c.163]

Дз1шая схема установки форсунок — одна из типовых при сжигании жидкого топлива в прямоточных камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей [149, 150]. Она испытана при сжигании керосина и мазута в циклонных реакторах [151]. Опыты проводили на стендовом реакторе МЭИ с пспользова-пием холодного воздуха. Процесс горения керосина характеризовался очень высокой интенсивностью. При коэффициенте расхода воздуха а=1,05 горение керосина происходило с ие-светящимся пламенем и внешне напоминало горение природного газа при использовании горелок полного предварительного смешения. При этом на расстоянии 0,57 /)ц от крышки реактора прп. скоростях воздуха в соплах 55—65 м/с выгорало более 95% топлива. Температура продуктов сгорания в контрольном сечении оказалась более высокой, чем при сжигании природного газа в аналогичных условиях. [c.85]