Горючая смесь с максимальной скоростью

Существенной особенностью кривых нормальных скоростей распространения пламени является то обстоятельство, что максимальное значение и"орм соответствует стехиометрической смеси, а лежит в области обогащенных горючим сме- [c.89]

Горючая часть газового топлива обычно представляет собой смесь горючих газов. Доля горючих газов в газовоздушной смеси, дающая максимальную скорость распространения пламени, может быть подсчитана по правилу аддитивности (формула Ле Шателье) [c.140]

На схеме образования факела (рис. 8-4) для нескольких сечений, расположенных на различных расстояниях от среза горелки, изображены профили скорости W потока горючей смеси и скорости нормального распространения пламени i/ . При ламинарном движении горючей смеси профиль скорости параболический, у стенки горелки скорость равна нулю, а на оси возрастает до максимальной величины. На небольшом расстояний от стенки участок параболы может быть заменен прямой. Для однородной смеси данного состава i/ является постоянной величиной. Однако вследствие изменения тепловых и концентрационных условий на периферии потока горючей смеси Ип уменьшается, причем характер этого изменения в различных сечениях различен. В сечениях внутри горелки i/ уменьшается по мере приближения к холодным стенкам из-за отвода тепла. По выходе смеси из горелки Un уменьшается по мере приближения к границе струи из-за разбавления горючей смеси воздухом из окружающей среды. Вблизи границы струи, где смесь значительно обеднена, распространение пламени прекращается. Участки прекращения распространения пламени внутри горелки и в струе на профилях Un показаны пунктиром. [c.150]

Температура и концентрация газовоздушной смеси изменяются по сечению струи. По мере приближения к внешней границе струи температура повышается, а концентрация компонентов горючей смеси падает. Скорость распространения пламени в паровоздушной смеси зависит от состава, концентрации и температуры и достигает максимальной величины в наружных слоях струи, где температура близка к температуре окружающих топочных газов несмотря на то, что здесь горючая смесь сильно разбавлена продуктами сгорания. Поэтому воспламенение в мазутном факеле начинается у корня с периферии и затем распространяется вглубь струи на все сечение, достигая ее оси на значительном расстоянии и.ъ от форсунки, равном перемещению центральных струй за время распространения пламени от периферии до оси. Зона воспламенения принимает форму вытянутого конуса, основание которого находится на малом расстоянии от выходного сечения амбразуры горелки. [c.184]

Горючий газ Смесь стехиометрического состава Смесь с максимальной скоростью распространения пламени [c.227]

Пределы воспламенения при содержании горючих газов в смеси с воздухом при О °С и давлении 101,3 кПа, Т нижний верхний Смесь с максимальной скоростью распространения пламени, об. % Максимальная скорость распространения пламени в трубе диаметром 25,4 мм Уем. /с Коэффициент теплопроводности газа при О X и давлении 101,3 кПа Яц, Вт/ м К) Коэффициент теплопередачи жидких компонентов при о С и давлении 101,3 кПа А,ж, Вт/(м-К) Отношение объема газа к объему жидкости при кип и давлении 101,3 кПа Октановое число [c.38]

Сформулируем основные допущения, положенные в основу математической модели. Горючая паровоздушная смесь находится внутри ограниченного жесткими конструкциями или оболочкой пространства достаточно произвольной формы, но с определенным отношением максимального и минимального линейных размеров (не более чем 10 1). Предполагается, что градиент давления внутри сосуда равен нулю, т. е. сгорание паровоздушной смеси происходит со скоростями, много меньшими скорости звука. Вскрытие сбросных проемов происходит сразу же после начала горения или при достижении некоторого предельного давления. В сосуде находится смесь заданного состава с известной нормальной скоростью горения. С определенным запасом надежности можно принять, что смесь имеет стехиометрический состав. [c.185]

Каждую сложную смесь горючих газов можно представить себе состоящей из соответствующего числа простых смесей. Прн условии отсутствия взаимодействия горючих и аддитивности влияний, привносимых каждым из них, расчет состава на концентрационных пределах и в точке максимума скоростей можно производить по правилу смешения, исходя из значений концентрационных пределов и состава максимальных смесей каждого из компонентов сложной смеси. Соответствующие расчетные формулы имеют вид [Л. 5] [c.233]

Горючий газ Хими- ч.ская формула Стехиометри 1е кая смесь Смесь, в которой скорость распространения пламени имеет максимальное значение [c.136]

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]

ДЛЯ диффузии в исходную смесь, благодаря чему инициируются цепные процессы превращения реагентов. Поэтому возникает градиент концентрации атомов водорода в поперечном сечении пламени концентрация атомов водорода меняется от нуля у стенки до максимальной величины в центре потока, что и отражается в изменении скорости горения в поперечном сечении потока. С увеличением скорости потока горючей смеси пламя [c.204]

Существенную часть дальнейшего процесса (вообще наименее изученного) составляет, повидимому, дальнейшее окисление основной массы непрореагировавшего углеводорода, индуцированное продуктами холодного пламени. Важную роль среди последних играют радикалы, образовавшиеся при распаде перекисей, и ацеталь-дегид, окисление которого также приводит к образованию перекисей и перекисных радикалов типа СНзСО(ОО)—. Есть основание полагать, что вторая стадия также завершается по истечении некоторого периода индукции Т2 взрывным распадом перекисей, аналогичным прежнему, но с тем различием, которое налагает на процесс вовлечение в окисление большей массы исходного горючего и значительно ббльшая максимальная концентрация накопленных перекисных продуктов. Возникающий при этом особый тип пламени — промежуточный между холодным и горячим пламенем. Реакция идет в нем, так же как в холодном пламени, не до конечных продуктов СОд и П2О, а до СО, на что указывает меньшее, против теоретического, повышение давления и температуры, а также значительно большее против теоретического увеличение числа молекул при сгорании. Но степень разогрева в этом пламени уже велика и соответствует выделению приблизительно половины полной энергии сгорания. Это, как мы его условно назовем, вторичное холодное пламя распространяется за счет частично передачи тепла, частично диффузии активных центров со скоростью, значительно превышающей скорость первичного холодного пламени , и оставляет за собой нагретую до высокой температуры смесь СО, неиспользованного кислорода и активных центров. При достаточно высокой концентрации последних происходит цепочечно-тепловой взрыв этой смеси, рождающий настоящее горячее пламя. [c.196]

Поэтому различают низший предел воспламеняемости, соответствующий минимальному содержанию горючего компонента, при котором смесь еще остается горючей, и высший предел воспламеняемости, соответствующий максимальному содержанию горючего компонента. Существование верхнего и нижнего пределов воспламеняемости (взрываемости) объясняется тепловыми потерями при горении. По мере уменьшения горючего компонента в смеси все больше увеличивается расход тепла на нагрев негорючей части смеси, скорость распространения пламени все время уменьшается и, наконец, наступает момент, когда горение прекращается. [c.98]

Смесеобразование зависит от испаряемости и эффективного смешения паров топлива с воздухом в определенном соотношении. Теоретическое количество воздуха, требуемое для полного сгорания 1 кг углеводородного топлива с образованием только СО2 и Н2О составляет около 15 кг. Отношение фактической массы воздуха в смеси к теоретически необходимой массе обозначается символом а. Стехиометрические (теоретические или нормальные) топливо-воздушные смеси характеризуются величиной а = 1, богатые смеси а < 1, бедные а > 1. При пуске двигателя увеличивают подачу топлива в поток воздуха, чтобы получить богатую смесь с а = 0,4 - 0,6. Поскольку не все топливо переходит в пар, то при меньшем обогащении смесь может выйти за нижний предел воспламеняемости. Прогрев двигателя и его работа на холостом ходу с малыми нагрузками прадгсходит на смесях состава а = 0,6 - 0,8. Наибольшую часть времени эксплуатации двигатель работает на наиболее экономичном среднем режиме и средних нагрузках (60-75% номинальной мощности) на несколько обедненных горючих смесях состава а = 1,05 - 1,1. Режимы больших нагрузок требуют максимальной скорости сгорания топлива и обогащенной смеси состава а = 0,8 - 0,9. Применяемые топлива должны иметь летучесть, обеспечивающую быстрое получение топливо-воздушной смеси требуемого состава. [c.74]

Этим эффектом можно объяснить, почему при увеличении размера частиц компонентов максимум скорости горения Ытах смещается в сторону избытка горючего. Действительно, чем более грубодисперсноц является смесь, тем больший избыток горючего надо создать в исходной смеси, чтобы состав газовой фазы в зоне влияния оставался постоянным (таким, который отвечает максимальной скорости реакции). [c.148]

При прохождении искры через горючую смесь воспламенение возможно только при давлениях выше некоторого критического. Это вполне естественно, так как с повышением давления растет число активирующихся молекул, а скорость рассеяния эаергии, сообщенной газу, падает. Финч с сотрудниками 1166] изучали совместное и раздельное действие емкостной и индукционной фаз разряда на давление воспламенения. Оказалось, что индукционная фаза гораздо эффективнее. Так, например, давление воспламенения кислородных смесей СО и СН прн зажигании частично обрезанной индукционной фазой разряда оказалось более чем в два раза ниже, чем при применении емкостной фазы, хотя в последнем случае энергия, сообщаемая газу, была в два раза больше. Этот результат находится в согласии с данными, полученными ранее для искр высокой частоты [167]. Чем больше частота, тем ближе свойства разряда к свойствам конденсированного разряда (емкостной фазы). Включение самоиндукции, т. е понижение частоты, заметно понижает давление воспламенения, хотя как полная энергия, сообщаемая газу, так и максимальная скорость передачи энергии существенно уменьшаются. Так, например, искра с частотой 570 килоциклов в секунду, сообщающая газу энергию 2,30 джоуля, оказалась менее эффективной, чем искра, энергия которой была равна всего лишь 1,43 джоуля, при частоте 340 килоциклов в секунду. Объяснение этого явления, предложенное Финчем и Томпсоном, основывается на том, что для осуществления химического процесса необходимо наличие в газе активных частиц вполне определенного типа—атомов или радикалов, а не просто частиц, богатых энергией. В емкостной фазе разряда свободные электроны обладают столь большими скоростями, что при столкновении с молекулами газа они приводят к гораздо более сильному возбуждению последних, чем это необходимо для осуществления химической реакции. Такого рода возбуждение вызывает свечение газа (спектр этого свечения имеет линейчатый характер) и приводят к образованию сравнительно малоактивных одно- и многозарядных ионов. Энергия разряда расходуется, таким образом, в смысле химического возбуждения [c.126]

Скорость распространения пламени. Чем она больше, тем значительнее сила взрьша. Скорость зависит от состава горючей смеси, формы, обьема и размеров сосуда, по которому смесь распространяется. В трубах она примерно удваивается. Максимальная скорость распространения пламени горящих паров сероуглерода равна 48,5 см/с. [c.177]

В пламепи обычной бунзеновской горелки горючая смесь ограничена трубкой горелки и фронтом пламени, который остается стационарным на срезе горелки н имеет форму конуса. За исключением областей около основания и вершины конуса, фронт может считаться плоским, и поэтому давление приблизительно постоянно в пространстве между фронтом н плоскостью среза горелкн. В направлении от среза навстречу потоку газа давление возрастает благодаря трению газа о стенки трубки, которое можно вычислить по уравнению Пуазейля. Продукты сгорания вытекают в свободную атмосферу, и поэтому давление р равно давлению окружающей среды p y в сферическом пламепи, расширяющемся в атмосфере, газообразные продукты сгорания вытекают из фропта пламени в атмосферу, а давление уменьшается от максимального значения на фронте пламени до давления на бесконечно большом расстоянии от фропта. Предполагая, что газ ведет себя как несжимаемая жидкость, т. е. что скорость распространения мала по сравнению со скоростью звука, Силсби [39] получил выражение для величины Рц как функции расстояния г от точки воспламенения [c.216]

В сопловой части наконечника горючая смесь разделяется на два потока. Один вытекает через центральное сопло другой, меньщий, через отверстия, расположенные в конфузоре сопла, — в цилиндрический стабилизатор. При зажигании горючей смеси она сгорает в виде конического ярко очерченного факела, окруженного в основании факелами подл<игающпх пламен, которые обеспечивают устойчивое горение при повышенных скоростях истечения смеси из сопла наконечника. Длина видимого ядра пламени у каждого наконечника равна 7—8 диаметрам его сопла. Максимальная температура пламени достигается в конце вершины ядра п составляет 1560— 1600° С. [c.29]

Принцип действия. В двигателях, используюших бензин и дизельное топливо, принцип действия пусковых жидкостей различен. Проблема возникающая при холодном пуске бензинового двигателя, заключается в недостаточной испаряемости бензина при низкой температуре, в результате чего состав образующейся горючей смеси далек от оптимального. Из-за этого продолжительность пуска возрастает. Это приводит к повышению пусковых износов, росту расхода топлива и увеличению эмиссии токсичных продуктов неполного сгорания, характерных для пускового периода. Если концентрация бензина в горючей смеси ниже нижнего концентрационного предела воспламенения (КПВ), то смесь вообще не воспламенится. Поэтому в основу составов для пуска холодных карбюраторных двигателей входят легколетучие жидкости с широкими КПВ. Как правило, это серный (диэтиловый) эфир, диапазон КПВ которого составляет от 2 до 48% (об.). Однако в чистом виде его не используют, так как он очень быстро сгорает, и само топливо воспламеняется уже после прохождения поршнем верхней мертвой точки. При этом очень высока скорость нарастания максимального давления, вызывающая повышенный износ и снижающая долговечность деталей двигателя. Поэтому в пусковую смесь добавляют фракции, являющиеся как бы промежуточными между эфиром и бензином петролейный эфир, газовый бензин, кислородсодержащие соединения и т. д. Их присутствие обеспечивает более плавное нарастание давления. [c.134]

На скорость распространения пламения влияют состав и свойства газа, степень и интенсивность смешения его с воздухом, предварительный подогрев воздуха, состав газовоздушной смеси. При уменьшении содержания в газовоздушной смеси горючей части скорость распространения пламени уменьшается, а при достижении определенного предела смесь теряет способность воспламеняться. При увеличении содержания в газовоздушной смеси горючей части может наступить такой момент, когда скорость распространения пламени начнет уменьшаться. По достижении определенных пределов смесь, богатая горючими компонентами, теряет способность гореть. В связи с этим различают нижний и верхний пределы взрываемости (воспламеняемости) горючих газов. Низший и высший пределы взрываемости — это соответственно минимальное и максимальное содержание горючей части в газовоздушной смеси, при котором смесь остается горючей и воспламеняется от какого-либо источника воспламенения. [c.10]

Рассмотрим ламинарную струю горючего газа, вытекающую из Т >убки в атмосферу. Предположим, что распределение скорости является пуазей-левским скорость у границы потока равна нулю и увеличивается до максимального значения в центре потока. Ограничимся исследованием условий 01 оло кромки пламепи в непосредственной близости от стенки горелки у ее среза, как это показано па рис. 27. Линейные размеры области, которая представляет интерес, обычно очень малы. В медленно горящих смесях, та1а1х. как смесь метана с воздухом, эти размеры порядка 1 мм] в быстро горян1,их [c.207]