Экспериментальные исследования самовоспламенения

Б экспериментальном исследовании самовоспламенения распыленных жидких топлив используются две группы методов. В первой объектом исследования служит одиночная капля, во втором — факел распыленного топлива. [c.134]

Экспериментальные исследования самовоспламенения [c.51]

При экспериментальном исследовании механизма самовоспламенения и образования начальных очагов пламени в топливовоздушной смеси в бомбах и одноцилиндровых установках, воспроизводящих условия рабочего процесса дизеля, перед появлением горячего пламени было обнаружено слабое свечение, сопровождающееся небольшим увеличением давления [161]. Было также установлено [158], что в период, предшествующий холодному свечению, происходит накопление органических пероксидов и альдегидов. [c.148]

Для экспериментального исследования процессов, приводящих к самовоспламенению гомогенной предварительно перемешанной газовой смеси, традиционно используется метод, который основан на наблюдении за изменением состояния газовой смеси, помещенной в термостат. Однако этот метод не пригоден в случае малых задержек воспламенения. Поэтому наибольшее распространение в последнее время получили установка быстрого сжатия и ударная труба. [c.90]

На температуру самовоспламенения оказывает влияние состав горючей смеси. Как показали экспериментальные исследования газовоздушных смесей, наименьшей температурой самовоспламенения обладают смеси, близкие к стехиометрическим. [c.80]

С. Н. Шориным были проведены аналитические исследования самовоспламенения и горения углеродных частиц, а П. А. Серебряковым — экспериментальные исследования реагирования угольной пыли с ограниченным количеством воздуха, отражающие в этом отношении реальные условия горения в камерных топках. В аналитических исследованиях были приняты следующие допущения тепло, выделяющееся при реагировании, поглощается частицей и окислителем с одновременным и одинаковым повышением их температуры. Горение протекает в кинетическом режиме. Отвод тепла из реакционного объема не учитывался. При принятых допущениях и упрощающих условиях расчетом определено изменение температуры частицы во времени. Из уравнения теплового баланса реагирующих частиц определено время выгорания. По выгоранию определены текущие значения концентрации кислорода в смеси и радиус частиц. [c.342]

П. А. Серебряковым экспериментальные исследования проводились следующим образом. В фарфоровую трубку, помещенную в графитовую печь, после нагрева потока воздуха до определенной температуры и выключения печи подавалась угольная пыль и измерялась температура реагирующей смеси на выходе трубки. Разность между температурой реагирующей смеси на выходе из трубки и температурой на входе в нее АТ, определенная с поправкой на нагрев пыли, характеризует развитие процесса реагирования. За температуру воспламенения принималось значение начальной температуры воздуха, при которой разогрев АГ достигает критической величины АГк, определяемой по стационарной теории теплового самовоспламенения. [c.342]

Существенное влияние на параметры воспламенения оказывает давление. Выполнено большое количество экспериментальных исследований для изучения влияния низких начальных давлений окружающей среды на период задержки самовоспламенения. Установлено, что у самовоспламеняющихся топлив наблюдается значительное увеличение задержки воспламенения с уменьшением давления, а при очень малых давлениях топлива не воспламеняются. [c.147]

Изложенные данные по результатам экспериментального исследовани динамики сгорания различных топлив в быстроходном двигателе с самовоспламенением свидетельствуют о том, что развитие процесса сгорания в этом типе двигателя, наряду с физическими факторами, определяется до некоторой степени и химической природой топлива. [c.301]

В двигателях, работающих на жидком топливе, стадии воспламенения и сгорания топлива предшествует стадия распыления и испарения. В распыленном (капельном) состоянии находится часть моторного масла в картере работающего поршневого двигателя. Продолжительность нахождения топлива или масла в капельном состоянии невелика, исчисляется долями секунды. Поэтому долгое время считалось, что какого-либо изменения качества топлива или масла за время его пребывания в капельном состоянии не происходит. Однако целый ряд экспериментальных данных (например, излом температурной зависимости периода задержки самовоспламенения распыленных жидких топлив) косвенно свидетельствовал о весьма значительном окислении топлив (масел) за время их нахождения в капельном состоянии. В связи с этим потребовалось провести специальные исследования окисляемости углеводородов в капельном состоянии [c.37]

Результаты экспериментального исследования самовоспламенения н-гексано-воздушной смеси [21] свидетельствует о том, что в начальной стадии окисления при 320—430 °С наблюдается образование пероксидных соединений. Далее отмечается заметное возрастание температуры и давления, сопровождающееся появлением холоднопламенного свечения, максимум интенсивности которого совпадает с максимумом концентрации НСНО в газе. В спектре излучения голубого пламени помимо излучения, обусловленного возбужденными молекулами формальдегида, [c.133]

Экспериментальные исследования [156] показали, что в турбулентных пламенах наблюдается как нормальное распространение пламени, так и самовоспламенение объемов свежей смеси. С учетом этого процесс турбулентного горения при достаточно высокой интенсивности турбулентного потока можно представить в виде двух одновременно протекающих и конкурирующих между собой процессов — нормального распространения пламени и самовоспламенения объемов свежей смеси [5]. Поскольку самовоспламенение смеси в данном случае происходит в условиях интенсивной диффузии в объем свежей смеси активных центров (атомов, свободных радикалов, ионов) и, что особенно важно, при интенсивном воздействии на объем свежей смеси излучения окр ужающего пламени, период задержки самовоспламенения мал и стремится к постоянной величине. В этих условиях параметром, существенно влияющим на взрывное горение, является температура самовоспламенения смеси Т [c.139]

Напротив, хорошо поддается экспериментальному исследованию случай, когда одна из зон практически не влияет на скорость горения, так как она расположена слишком далеко от поверхности заряда и других зон горения (хотя бы в данной зоне и выделялась основная часть теплоты реакции) (см., например, [247]). Внимание теоретиков данный случай привлекал с той точкп зрения, каким образом подобная зона удерживается на неизменном расстоянии от поверхности заряда п не сносится потоком. Наиболее убедительно объяснение (см. [213, 214, 240, 246]), что в такой зоне происходит самовоспламенение полупродуктов, образовавшихся на предшествующих стадиях (это обеспечивает автоматическую подстройку под скорость горения). [c.69]

В ряде работ [8.15—8.17] отмечалось, что температура самовоспламенения в двухтактных двигателях с термически инициированным воспламенением ниже, чем в соответствующих четырехтактных двигателях. Некоторые исследователи полагают, что это является следствием присутствия в отработавших газах двухтактных двигателей активных радикалов. Однако экспериментальные исследования, выполненные М. Nogu hi [8.14] на двухтактных двигателях, работа P.M. Najt и D.E. Foster [8.18] для бензиновых двигателей, а также метод рециркуляции отработавших газов, предложенный в работе [8.11] для двух- и четырехтактных двигателей, использующих в качестве топлива метанол и водород, свидетельствуют об обратном. Как бьшо показано экспериментами с LAG-процес-сом, радикалы и промежуточные вещества, способствующие инициированию воспламенения активными радикалами, могут образовываться лишь в результате управляемого частичного окисления в ходе низкотемпературных цепных реакций, протекающих при температуре ниже 750 К. [c.393]

Концепция сгорания гомогенной топливовоздушной смеси предполагает быстрое объемное сгорание однородной предварительно подготовленной смеси. Однако сушествует и несколько другой подход. Ряд исследователей, изучая характеристики самовоспламенения в H I-технологии с помощью различного рода моделей химической кинетики, показал, что сгорание на самом деле является более быстрым, чем это следует из экспериментальных исследований [8.67, 8.68]. Это может свидетельствовать о том, что предположение о гомогенности заряда несколько ошибочно и локальная неоднородность, присутствующая в цилиндре двигателя в виде температурной и химической неоднородности, может влиять на характеристики самовоспламенения. Кроме того, некоторая неоднородность вызывается турбулентными изменениями входного потока, рециркуляцией отработавших газов и температурными изменениями вследствие теплообмена между газом и теплообменными поверхностями цилиндра. Если эти источники негомогенности замедляют сгорание, то кинетический расчет, предполагающий гомогенность, этого не может учесть. Следовательно, появляется возможность регулирования H l-сгорания с помошью использования негомогенности с тем, чтобы снизитьи тем самым избежать детонации. Был проведен ряд экспериментов по изучению влияния степени негомогенности смеси на характеристики двигателя. [c.431]

Из экспериментальных работ по изучению холодпопламенпого окисления углеводородов, появившихся в промежутке 1936—1946 гг., важными по сумме полученных данных и сделанных выводов и по влиянию на дальнейшее развитие исследования являются работы Б. М. Неймана и сотр. Эти авторы, окисляя пептан и бутан в смесях с кислородом и воздухом, изучали природу процессов, определяющих возникновение и составляющих сущность холоднопламенной вспышки, высказали соображения о ее роли и удельном весе в общем процессе холоднопламенного окисления и предложили механизм образования холодных пламен. Кроме того, ими одновременно и независимо от Кэйна [24] было изучено открытое Тоунендом [25] явление двухстадийного самовоспламенения и изучены некоторые кинетические характеристики его. [c.160]

В ранее опубликованной работе [1] изучался процесс зажигания горючих смесей струями горячих газов. Азот или воздух нагревался в печи и в виде струи диаметром 4 мм вводился в холодную горючую смесь. Внутри струи при этом наблюдалось свечение, и прп благоприятных условиях в конце светящейся струи на расстоянии до 300 мм от подогревательной печи происходило зажигание основной горючей смеси. Экспериментальные условия в этих исследованиях были стандартными, а расход в горячей струе устанавливался равным 35 см сек. В тех случаях, когда происходило зажигание, в качестве температуры зажигания принимали температуру, с которой газовая струя покидала подогревательную печь. Температура при этом измерялась для следующих двух случаев а) при зажигании диффузионного пламени, когда струя горячего воздуха подавалась в поток чистого холодного топлива образующееся при этом пламя висит над вершиной струи или проскакивает вниз, образуя обычное диффузионное пламя, располагающееся над выходным отверстием из подогревательной печн б) при зажигании горючей смеси струей нагретого азота топливо и воздух диффундируют при этом в горячую струю, которая нагревается за счет теплоты медленных реакций, пока не произойдет зажигание. Температура зажигания оказывается более низкой в случае (а), поскольку физические условия здесь более благоприятны в горячую струю должно диффундировать только топливо, тогда как в случае (б) для инициирования реакции в горячую зону должны диффундировать топливо и воздух. Ранее отмечалось [1], что эти температуры зажигания горячим газом не согласуются с другими известными характеристиками пламени. Различия становятся особенно заметными при сравнении полученных таким образом значений температур с температурами самовоспламенения , измеряемыми в камерах сгорания. Так, например, водород и окись углерода обладают высокими температурами самовос- [c.53]

Интересно отметить связь между качеством процесса сгорания и цетановым числом топлива. Основные данные и анализ экспериментального процесса сгорания показывают, что с увеличением цетанового числа топлива уменьшается период задержки самовоспламенения и процесс сгорания может стать в большей ( тепени управляемым. При сравненип результатов исследования работы двигателя на керосине и на газойле, имеющих соответственно цетановые числа 45 и 53, видно, что задержка самовоспламенения заметно увеличивается для керосина, т. е. для топлива с малым цетановым числом. Применение топлива с малым цетановым числом (керосин) приводит после большого периода задержки самовоспламенения к резко выраженному взрывному характеру воспламенения и слабо управляемому процессу сгорания. [c.301]

Большое значение в понимании механизма низкотемпературного окисления СО имеют экспериментальные и теоретические работы Е. И. и В. Н. Кондратьевых [100]. Позднее эти исследования были продолжены в Институте химической физики АН СССР Ениколопяном и Налбандяном [101]. Они на вакуумной установке точно измерили пределы самовоспламенения стехиометрической смеси СО с кислородом без катализирующих добавок, а также смесей с добавками небольших количеств водорода или паров воды (рис. 18). [c.91]

При использовании метанола в качестве тогшива в двигателях с воспламенением от сжатия для развития процесса сгорания требуется, как правило, применение специальных присадок, облегчающих воспламенение, или внесение изменений в конструкцию двигателя (например, увеличение степени сжатия до значений е > 20) [8.37, 8.41, 8.53]. Однако, как бьшо показано экспериментально в работе [8.37] и с помощью моделирования в работе [8.4], 8С8-технология может значительно улучшить протекание процессов воспламенения и сгорания подобных топлив с низким цетановым числом без применения дополнительных вспомогательных средств и путем внесенгш лишь незначительных изменений в конструкцию базового двигателя. Также бьшо обнаружено, что данная технология эффективно способствует процессу сгорания для двигателей с искровым зажиганием и дизелей различных типов при использовании разнообразных топлив. Однако, в силу значительных трудностей в проведении измерений в реальньгх условиях работы поршневых двигателей с большими пространственным и временным разрешениями, расширенный химико-кинетический механизм, лежащий в основе низкотемпературных процессов самовоспламенения в основной камере и частичного окисления в микрокамере, до настоящего момента не бьш установлен. Поэтому в работе [8.4] бьш исследован химический механизм, приводящий к улучшению процесса сгорания для лучшего понимания основных принципов, лежащих в его основе, а также для установления взаимосвязи между множеством экспериментальных наблюдений, вьшолненных на протяжении более 20 лет с использованием различньгх топлив. [c.415]

Явление воспламенения характеризуется температурой самовоспламенения и временем индукции. Точность теоретического расчета этих величин невелика из-за ряда допущений,и поэтому, как правило, они определяются экспериментально. Получая эти характеристики в эксперименте, следует иметь в вицу, что они зависят от факторов, характеризующих как газовую смесь,так и аппаратурные условия исследования процесса. Основными параметрами смеси являются химический состав и зависящие от него физические свойства смеси (теплотворность,теплопроводность). Разумеется, характеристики воспламенения обусловливаотся не только свойствами горючего, но и особенностями смеси как таковой, т.е. широким диапазоном возможных соотношений входя-щих в нее веществ, а также и набором различных окислителей от чистого кислорода до забалластированного воздуха и щ>.Температура самовослламенения и индукционный, период заданной сме- [c.51]