Горение жидких топлив капли жидкого топлива

Итак, при расчете диффузионного горения капли жидкого топлива можно принять, что температура поверхности капли совпадает с температурой кипения при заданном давлении среды, а пары горят у внешней границы приведенной пленки. Здесь достигается температура, близкая к теоретической температуре горения (при слабом влиянии излучения). Фактически задача о диффузионном горении капли сводится к задаче об испарении при перечисленных условиях. [c.250]

Пример 5. Сравнить скорость диффузионного горения капли жидкого топлива и скорость диффузионного горения частицы угля (кокса) в сопоставимых условиях. [c.257]

При горении жидкого топлива отдельные частицы его, окруженные свободной воздушной средой, прохоДят в огневом процессе стадию испарения, а затем горения. Под воздействием внешнего тепла или создаваемой вокруг них собственной огневой оболочки они испаряются, молекулы паров, перегреваясь, расщепляются и вступают в стадию истинного смесеобразования с молекулами газообразного окислителя, входя с ними в реакцию горения. Вследствие резкого увеличения объема горючего материала, вокруг частицы образуется сфера газифицированного топлива, вытесняющая воздух и не дающая ему доступа к поверхности испаряющейся жидкой капли. Тщательные фотофиксации показывают, что стехио-метрическая зона горения имеет радиус, превышающий радиус самой капли в 10—15 раз. Таким образом, горение возникает уже в объеме, в зоне образования истинной горючей смеси (даже в среде чистого воздуха), и весь внутренний объем такой огневой оболочки занят чисто газификационным процессом. Толщина самой огневой оболочки весьма мала и приближается к геометрической поверхности при горении однородных, отдельных углеводородов и может значительно увеличиться при горении смешанных (нефракционированных) углеводородов. [c.16]

Необходимость трансформации уравнения (1. 74) к уравнению (1. 75) становится еще более наглядной из данных о зависимости квадрата текущего диаметра капли жидкого топлива с удельным весом 864 кг/л (рис. 11) от времени [20 ]. Таким образом, понятие константа горения, которое обычно относится к величине коэффициентов пропорциональности к я к ъ уравнениях (1.74) и (1. 75) и достаточно часто встречается в литературе, не является вполне строгим, если иметь в виду реальные промышленные топлива. С нашей точки зрения наиболее подходящим термином будет термин характеристика сгорания, поскольку величина характеризует лишь суммарную длительность горения капли топлива, не [c.35]

Горение жидкого топлива рассматривается как процесс горения его паров, капли рассматриваются лишь как источник пара. Предполагается, что скорость, или время, испарения определяется константой, соответствующей условиям испарения одиночной капли. С другой стороны, горение паров топлива, т. е. реакция химического взаимодействия молекул топлива и кислорода, происходит в условиях как бы гомогенной смеси со скоростями, зависящими от местных концентраций, реагирующих веществ и температуры. [c.66]

Худяков Г. П. О горении капли жидкого топлива, находящейся в полете. Известия АН СССР, ОТН, № 4, 1949. [c.277]

Таким образом, повышение температуры подогрева топлива приводит к суш,ественному уменьшению критерия Л < 1 и сокращению периода испарения. Однако полностью задачу горения потока распыленного жидкого топлива нельзя сводить к задаче испарения одной капли. В ряде опытов топливо предварительно доводилось до парообразного состояния и затем вводилось в реакционный объем. Если бы скорость горения определялась одним только испарением капель, то парообразное топливо при вводе вторичного воздуха должно было бы сгореть мгновенно или по крайней мере на очень коротком участке. На самом же деле этого не происходит, как и при горении газообразного топлива. Время и протяженность горения зависят от ряда других факторов гидродинамики, диффузии, скорости реакций в условиях теплообмена между факелом и окружающими стенками и т. д. Процесс горения даже термически подготовленного топлива протекает в течение определенного времени, хотя и приближается по характеру к процессу выгорания газообразного топлива, т. е. к гомогенному горению. При этом для эффективного сгорания термически подготовленного жидкого топлива, вводимого в реакционное пространство в парообразном состоянии, требуется не только хорошее смешение с окислителем, но и температура окислителя не ниже температуры топлива. [c.67]

Исследование горящего факела жидкого (распыленного) топлива находится на начальной стадии. Некоторые авторы (Кумагаи, М. А. Глинков) рассматривают горящий факел как сплошное физическое тело, характеристики которого непрерывно изменяются во времени в результате происходящих в нем процессов выделения тепла и взаимодействия молекул. Такая постановка задачи позволяет все процессы горения жидкого топлива отождествить с процессами горения газового топлива (см. 1-3). Другие авторы (Д. Б. Сполдинг и др.) переносят закономерности горения одиночной капли на горение всего факела, принимая некоторый средний размер капель за определяющий. [c.43]

ГОРЕНИЕ КАПЛИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА [c.143]

Капля жидкого топлива окружена атмосферой, насыщенной парами этого горючего. Вблизи от капли по сферической поверхности с диаметром г устанавливается зона горения. Химическое реагирование смеси паров жидкого топлива с окислителем происходит весьма быстро, поэтому зона горения весьма тонка. Скорость горения определяется наиболее медленной стадией — скоростью испарения горючего. [c.179]

Использование формулы (10-5) для расчета времени выгорания капли жидкого топлива связано с трудностями определения теплового потока д, поступающего из зоны горения к поверхности капли. [c.180]

Однако процесс горения капли жидкого топлива протекает значительно сложнее, чем описано выше, и до настоящего времени еще не создана теория, позволяющая рассчитать продолжительность горения капли с достаточной точностью. [c.183]

При горении распыленных топлив в жидкостных и воздушно-реактивных двигателях, а также в двигателях с воспламенением от сжатия образуется двухфазная смесь, в которой наряду с испаренным топливом присутствуют капли жидкого топлива. Для характеристики этой смеси большое значение имеют качество распыливания и скорость испарения топлива. [c.164]

При горении жидкого топлива в камере сгорания для подачи топлива используются форсунки, которые распыляют топливо в виде мелких капелек. Горение факела в целом слагается из горения отдельных капель, входящих в него. Анализ физической картины процесса горения индивидуальной капли дает возможность перейти к характеристике процесса в целом. [c.157]

В результате диффузионных процессов к зоне протекания химических реакций осуществляется непрерывный подвод воздуха из окружающего пространства. Схема горения капли жидкого топлива приведена на рис. 21. [c.132]

Горение капли жидкого топлива сопровождается химическим недожогом, возникающим следующим образом. Образующиеся при горении жидкой капли парообразные углеводороды под действием высоких температур и при недостатке кислорода подвергаются термическому разложению, характер которого зависит 132 [c.132]

При установившемся состоянии скорость горения капли жидкого топлива определяется скоростью испарения топлива с поверхности капли. [c.133]

Горению жидкого топлива должны предшествовать распыление и испарение. Скорость нагрева капли зависит от разности температур нагревающей среды и поглощающей тепло капли и от величины отношения поверхности капли к ее объему. Поэтому в технике стремятся выполнить наиболее тонкое распыление (на мельчайшие капли), что достигается с помощью форсунок различной конструкции. Для удовлетворения условий пневмотранспорта вес капли в газо-воздушной среде должен быть меньше силы сопротивления ее движению в этой среде. В отношении скорости испарения капель существует несколько точек зрения. Г. А. Варшавский придерживается мнения, что скорость испарения регулируется диффузионным процессом. Д. А. Франк-Каменецкий рассматривает три стадии процесса испарения при температурах ниже температуры кипения жидкости (стадия диффузионного испарения) при температуре кипения, когда давление паров начинает превышать давление окружающей среды, причем скорость испарения регулируется в основном процессом конвек- [c.108]

Напомним основные сведения о кинетике и термодинамике химических реакций. Химические реакции, протекающие в объеме смеси веществ, называются гомогенными, а реакции на межфазной границе — гетерогенными. Примером гомогенной реакции может служить горение капли жидкого топлива, а примером гетерогенной — горение частицы угля. Большинство химических реакций происходит при постоянном давлении, поэтому их тепловой эффект оценивают изменением энтальпии. [c.403]

На рис. 15.2 показана схема горения капли жидкого топлива. Согласно модели простой химической реакции, в той зоне, где находятся пары топлива, отсутствует окислитель, а в зоне окислителя не содержатся пары топлива. [c.405]

Капля жидкого топлива, находясь в среде нагретых газов, получает от них теплоту, которая расходуется на испарение топлива. Пары расходятся от поверхности капли, а навстречу им из окружающих газов диффундирует кислород. На некотором расстоянии Д от поверхности создаются благоприятные температурные условия и достигается близкое к оптимальному соотношение концентраций паров топлива и кислорода. В этой зоне формируется фронт горения, который окружает каплю горящей сферой. Теплота, выделяющаяся при горении, частично рассеивается вокруг такой сферы, а частично передается внутрь нее, к поверхности капли, где вызывает образование новой порции паров топлива. Так происходит до тех пор, пока капля не испарится полностью. Темпом испарения жидкого топлива по существу и определяется время полного сгорания капли. [c.164]

Горение капли жидкого топлива в неподвижном воздухе. Эта математическая модель рассматривается в гл. 7. Она кажется более сложной, чем модель горения частицы углерода, но в действительности она проще, поскольку влияние химической кинетики незначительно. Модель испарения капли без горения дана в гл. 3. [c.10]

Теория диффузионного горения капли жидкого топлива впервые и в наиболее общей форме была разработана Г. А. Варшавским. Позднее и независимо от Г. А. Варшавского диффузионное горение капли было рассмотрено Сполдингом, а также Гольдсмитом и Пен-нером. Значительные уточнения в теорию были внесены И. И. Па-леевым, М. А. Гуревичем и Ф. А. Агафоновой. [c.247]

Хотя ракетные двигатели, работающие иа одиокомпо-нентном жидком топливе, оказались мало приспособленными для использования в качестве основных двигателей ракетных снарядов или самолетов, они тем не менее влол-не пригодны для многих вспомогательных операций. Всестороннее понимание механизма горения изолированной капли однокомпонентного топлива служит предпосылкой для разработки фундаментальных представлений о процессе горения в таких двигателях. [c.307]

Обстановка, создаваемая в костровом очаге горения, во многом напоминает горение жидкого топлива на плошке пли водяном поддоне (фиг. 52 и 54). Принципиальное сходство заключается в том, что во всех этих случаях доступ воздуха к центру протекающего процесса крайне затруднен. На сухой плошке выделяющиеся пары топлива и газы разложения совершенно оттесняют окружающий атмосферный воздух к краевым зонам процесса, где и происходит образование газообразной горючей смеси и ее горение. В случае горения жидкого топлива на водяном поддоне надслойная зона взлетающих и падающих капель, казалось бы, более доступна для проникновения в нее окружающей воздушной атмосферы, так как расстояние между отдельными каплями относительно велико. Однако при горении, когда такая капельная надслойная зона создается, все пространство между каплями практически заполняется парами и газом разложения т01плива, которые подобно предыдущему случаю, в основном оттесняют воздушную атмосферу к внешним участкам процесса, где и возникает зона смешения топливного газа с окружающим воздухом с одновременным пла1менным горением смеси. [c.157]

Считается, что SO3 образуется почти полностью в самом процессе горения жидкого топлива [83]. Выход SO3 увеличивается при увеличении избытка воздуха и уменьшении температуры. Газификация паров жидкого топлива, поступающих в зону горения каждой отдельной капли, и горение коксового остатка в зависимости от интенсивности подвода воздуха и температурного уровня сопровождается выделением СО, Нг, С2Н2, СН4 и других более тяжелых углеводородов с обильным сажеобразованием. В этих условиях одновременно с образованием SO3 протекают восстановительные реакции типа SOg + СО СО + SOj. [c.89]

Характер испарения капли мпогокомнонентного раствора в инертном газе, например в воздухе, играет важную роль в таких процессах, как осушка и увлажнение газа методом распыливания струй, горение жидкого топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания двигателей и отопительных систем, и т. д. [c.125]

В настоящее время еще не создана теория горепия капли жидкого топлива, которая нозво.т1яла бы с достаточной степенью точности рассчитать вре] 1я горения отдельной кан,ти, а тем бо.тее совокуггностн каие.ть в фа-к еле. [c.144]

Так как скорость горения капли жидкого топлива определяется скоростью испарения, то время ее выгорания можно рассчитать на основе уравнения теплового баланса ее испарения за счет тепла, яолучаемого из зоны горения, т. е. [c.180]

В 10-1 было показано, что при горении со свободной поверрсности интенсивность излучения диффузионного пламени не зависит от величины и формы зеркала испарения. Поэтому значения л, полученные для горения со свободной поверхности, могут быть использованы для расчета выгорания капли жидкого топлива. Подставив величину д по (10-12) в выражение (10-5), получим формулу для расчета времени выгорания капли [c.183]

Тем не менее, получаемая расчетом длина пути горения капли жидкого топлива — вполне ощутимая величина. При узд дшении качества распьшивания топлива (например, при низком давлении и расходе распьшителя, неудачной конструкции форсунки), длина зоны горения может увеличиваться пропорционально квадрату диаметра капли (см. формулу (6.105)), что вызовет уже более заметное увеличение длины зоны горения факела. [c.532]

Горение жидкого топлива протекает во внещнедиф-фузионной области. Топливо впрыскивается в камеру сгорания, образуя капли диаметром 0,1 мм, летящие со скоростью 1,5 м/с. Известно, что капля топлива диаметром 0,3 мм полностью сгорает в потоке такой же скорости за 2 с. [c.63]