Стехиометрический анализ реакций горения

Как показывают данные экспериментальных исследований, гомогенный факел представляет собой типичное струйное течение, для расчета которого может быть широко использован аппарат аэродинамической теории турбулентного факела. В связи с последним уместно напомнить, что основополагающее в аэродинамической теории предположение о бесконечно большой скорости реакции не приводит при расчете турбулентного гомогенного факела к замкнутой системе уравнений. Действительно, при горении факела однородной смеси нельзя использовать обычное для диффузионного горения условие смешения потоков реагентов в стехиометрической пропорции, так как оно выполняется в данном случае тривиально во всех точках области, заполненной свежей смесью. Поэтому при анализе аэродинамики гомогенного факела необходимо использовать некоторые дополнительные условия, устанавливающие связь [c.143]

Характер химических процессов, происходящих во внутреннем и во внеишем пламенах углеводородов, находит отражение в спектрах обоих пламен, подобно тому как это имеет место в приведенном ранее (стр. 71) примере пламени дициана. А именно в спектре внутреннего пламени наблюдаются полосы Сг, лежащие в зеленой области, полосы СН — в фиолетовой области, сравнительно слабые полосы, принадлежащие молекуле НСО, — в близком ультрафиолете и полосы ОН, лежащие также в ультрафиолетовой области. При этом полосы Сг особенно ярки в случае богатых смесей. С увеличением содержания кислорода в смеси эти полосы становятся слабее, с чем связано изменение окраски внутреннего пламени при обеднении смеси от сине-зеленой (в случае богатых смесей) до сине-фиолетовой, обусловленной преобладающей интенсивностью полос СН. Таким образом, соотиошение интенсивностей полос Сг и СН можно рассматривать как меру глубины окисления в реакциях горения углеводородов. Это заключение следует также из измерений относительных интенсивностей полос Сг и СН в разреженном кислородном пламени ацетилена при различных содержаниях СгНг и Ог в смеси. Результаты этих измерений, выполненных Л. И. Авраменко [2], представлены на рис. 185. По оси ординат отложена величина /сг- /сн (отношение интенсивностей полос Сг г СН), а по оси абсцисс—-содержание ацетилена в смеси его с кислородом. Как видно, относительная интенсивность полос Сг резко возрастает, когда содержание ацетилена становится больше 30%, т. е. когда смесь становится более богатой, чем смесь стехиометрического состава (стехиометрической смеси отвечает содержание ацетилена 28,6%). Добавим, что произведенный Л. И. Авраменко анализ продуктов горения ацетилена показывает полное его превращение в воду и углекислый газ в бедных ацетилено-кислородных смесях вплоть до смеси стехиометрического состава и наличие продуктов неполного сгорания ацетилена в богатых смесях. Большая интенсивность зеленых полос Сг при горении богатых смесей была установлена и в других пламенах. [c.574]

СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И ГАЗИФИКАЦИИ [c.49]

Рассмотрим применение изложенных принципов стехиометрического анализа к реакциям горения и газификации углерода [c.53]

При анализе подобия протекания процессов в камере сгорания ГТД можно исходить из схемы на рис. 1. Зона реакции формируется отчасти внутри границ раздела между отдельными потоками воздуха, подводимого через фронтовое устройство и боковые отверстия, и потоком первичной смеси, получающейся в результате испарения и газификации топлива в продуктах горения циркуляционной зоны. Газифицированное топливо и кислород воздуха в условиях автомодельности течений притекают в эту зону под влиянием турбулентных пульсаций. Внутри боковых границ зоны турбулентного смешения происходит дробление горючего и воздуха на отдельные малые объемы, которые теряют свою индивидуальность вследствие молекулярной диффузии, в особенности в последние моменты своего индивидуального существования, когда масштаб дробления становится особенно малым. В итоге внутри границ раздела образуется горючая смесь (стехиометрического состава), которая сгорает на некотором протяжении, определяемом скоростью молекулярной диффузии и скоростью химических реакций, с одной стороны, и скоростью движения смеси — с другой. Турбулентные моли воздуха, сносимые потоком первичной смеси с радиальных струй воздуха сгорают также по микродиффузионной схеме внутри основного потока. Таким образом, зона реакции формируется как на границе раздела потоков воздуха и первичной смеси, так и внутри потока [c.216]

Примеры анализа чувствительности для процессов горения приведены на рисунках 7.6 и 7.7. Показаны максимальные чувствительности в течение всего процесса горения. На рис. 7.6 показан анализ чувствительности для скорости распространения пламени v u в предварительно перемешанной стехиометрической смеси СН4-воздух и СаНб-воздух. Элементарные реакции, не представленные на рисунке, имеют пренебрежимо малую чувствительность. Система чувствительна только к нескольким реакциям. Более того, можно видеть, что для различных систем (СН4 и СгНе) получаются качественно одинаковые результаты. Это указывает на следующее важное обстоятель- [c.116]

Для анализа результатов, полученных в предположении о частичном равновесии в продуктах сгорания углеводородного горючего и других газах, содержащих окись углерода, необходимо рассмотреть равновесие реакции (XXI). В [12] при исследовании пламен смеси водород — окись углерода — воздух было обнаружено, что при смещении от стехиометрического состава в сторону обогащения смеси горючим равновесие по водяному пару в продуктах сгорания [посредством реакций (I) и (XXI)] не достигается, если температура пламени ниже 1500 К. На рис. 2.13 и 2.14 показаны профили мольных концентраций стабильных компонентов при горении смесей водород — окись углерода — воздух, в одной из которых конечная адиабатическая температура близка к 1650 К, а в другой — к 1350 К. Хорошо видно наличие максимумов концентрации водяного пара в обоих пламенах и недостижение равновесной концентрации Н2О во втором случае. В качестве еще одного примера использования подхода, связанного с предположением о частичном равновесии, интересно рассмотреть образование окиси азота путем связывания атмосферного азота в зоне горения в одномерном пла- [c.126]

В условиях эксплуатации в большинстве случаев нет возможности измерять эти расходы с достаточной для определения избытка воздуха точностью. Поэтому обычно избыток воздуха определяют по данным анализа дымовых газов, позволяющим получить значения Огаэ с удовлетворительной точностью. Расчетные формулы основываются на стехиометрических соотношениях реакций горения топлива. [c.44]