Первичный фронт пламени

Кинетические и диффузионные пламена. Сжигание жидких углеводородов осуществляется с обязательным предшествующим испарением и, следовательно, с образованием диффузионного пламени, которое по своему характеру может быть турбулентным и светящимся, а сжигание газообразных углеводородов может осуществляться в двух совершенно отличных друг от друга типах горелочных устройств. При сжигании с предварительным смешением в устройствах осуществляется предварительная (до воспламенения) подготовка смеси первичного воздуха с топливным газом. Степень перемешивания различна от нескольких процентов до 100 % сте-хиометрической смеси. Диффузионное горение возникает при взаимодействии струи газа с окружающей атмосферой, когда весь необходимый воздух поступает непосредственно во фронт горения пламени до перемешивания с газом. Горючие газы и кислород должны диффундировать в противоположных направлениях из зоны горения и в нее. Вполне понятно, что устойчивость такого пламени будет тем выше, чем дольше сохраняется неизменным соотношение газ—окислитель, а сжигание в нем тем полнее, чем больше в топливе легких углеводородов (в этом случае необходимое соотношение газ—воздух достигается быстрее и легче, чем при сжигании углеводородов с более сложными и тяжелыми молекулами). На практике в атмосферном воздухе по этой схеме могут сжигаться только водород и метан. Во всех других случаях, если не осуществлять предварительной подготовки, будут наблюдаться интенсивная турбулентность в пламени, шум и неполное горение с образованием углерода. [c.100]

Основными характеристиками пламени являются его температура и состав. Чаще всего применяют горючие смеси, предварительно смешанные с окислителем, например кислородом воздуха, горящие в ламинарном режиме. В этом случае фронт пламени поддерживается над срезом горелки быстрым потоком газа. Фронт пламени — это зона, в которой бурно протекают химические реакции. Ламинарное пламя имеет сложную структуру и состоит из нескольких зон. Во внутренней зоне происходят первичные реакции сгорания горючей смеси с образованием различных радикалов (молекул), например С , Сз, ОН, СН и др. Верхняя часть этой зоны имеет вид ярко светящегося конуса. В реагирующих газах нет термодинамического равновесия. Аналитическое значение имеет внешний конус пламени, где происходят реакции полного сгорания образующихся во внутреннем конусе радикалов в кислороде воздуха, диффундирующего из окружающей атмосферы. Этот конус слабо окрашен и практически не имеет собственного фона в видимой области спектра. [c.11]

Если прекратить доступ первичного воздуха к бунзеновской горелке, то при установившемся горении контакт молекул горючего газа и молекул кислорода, диффундирующих из окружающего воздуха внутрь струи, будет происходить по поверхности, на которой образуется очень тонкий светящийся фронт пламени (толщиной в несколько десятых долей миллиметра), называемый пламенной оболочкой. Основным процессом в этом случае является молекулярная диффузия, почему и весь процесс называется диффузионные горением. На практике иногда возникает необходимость растянуть процесс сгорания газа (с тем чтобы до биться равномерного прогрева материала в печи) тогда вводят газ и воздух в печное пространство раздельными потоками (струями). Пламя при этом может быть особенно длинным. [c.109]

Пламя можно рассматривать как разновидность плазменного состояния вещества, так как оно всегда содержит некоторое количество свободных электронов и ионов, что подтверждается экспериментально, например, его электропроводностью. Во внутреннем конусе пламен при недостатке окислителя идут реакции первичного сгорания смеси. Их основными продуктами являются СО и Нг. Внутренний конус пламени окрашен в голубой цвет. Во внешнем конусе, излучение которого обычно используется при анализе (зона вторичного горения), СО и Нг сгорают. В промежуточной зоне реакции горения не протекают. При постоянном составе горючей смеси и стабильных условиях ее поступления в горелку пламя имеет четко выраженную структуру. Это объясняется тем, что скорость поступления горючей смеси уравнена скоростью фронта пламени. Получаемая в результате устойчивая плазма обусловливает высокую воспроизводимость пламеннофотометрических определений, обычно составляющих 2—4%, а иногда и 0,5—1,0%. Средние температуры некоторых наиболее широко применяемых пламен приведены ниже [c.246]

Горелка керосиновой лампы более совершенна не только по количеству излучаемого света, но и тем, что в ней предусмотрена регулировка величины рабочей части фитиля, иа которой происходит испарение керосина. Необходимое для этого тепло доставляется отчасти излучением переднего, нижнего края пламени, который видит фитиль, а главным образом — горячим металлическим грибком, воспринимающим тепло непосредственно от пламени. Именно этот горячий грибок и создает зону теплового разложения топливных молекул, вступающих в смесеобразование с воздухом. Тут же, около верхней части грибка, где смесь достигает необходимой пропорции между топливом и воздухом и успевает при этом- прогреться до соответствующей, достаточно высокой температуры, возникает первичный фронт воспламенения (равновесие скоростей подачи смеси и воспламенения), т. е. осуществляется основная задача всякой горелки. Затем продолжается развитие процесса смесеобразования, совершенство и интенсивн01сть которого, в основном, зависят от свойств приданной горелке топочной камеры, в данном случае — размеров и очертания раздутой части лампового стекла. Без стекла пламя держится на горелке, но развитие процесса идет вяло, неорганизованно и не завершается полным сгоранием. Стоит надеть стекло и подрегулировать фитиль, чтобы картина резко изменилась пламя принимает совершенно определенные очертания, достигает необходимой яркости, и процесс горения завершается с необходимой полнотой. Все это свидетельствует о значительном усилении скорости смесеобразования, а следовательно, и сгорания и о развитии в связи со всем этим высокой температуры в очаге горения [c.135]

Большинство аварий в таких подогревателях происходит в зоне фронта пламени или в результате нагарообразовання на внешней стороне труб (соли, тяжелые углеводороды и др.). При работе подогревателя пламя не должно касаться металлической стенки трубы. В большинстве установок больший тепловой эффект достигается при горении газа в виде длинного кольцевого факела желтого цвета. Хотя в этом случае первичное горение не столь эффективно, однако общие показатели работы подогревателя выше. Лучший теплообмен наблюдается в том случае, когда конец факела ие распространяется далее U-образного изгиба трубы. [c.166]

К сожалению, нет никаких экспериментальных сведений по-изменению геометрии заряда, подтверждающих предложенную схему поверхностных реакций, а имеющиеся данные говорят скорее в пользу многопламенной структуры, чем структуры с одиночным пламенем, постулированной в работе [72]. Поэтому была предложена статистическая модель [7], базирующаяся на нескольких типах пламен ) (рис. 33, в). В этой модели приняты следующие предположения 1) прогрев связующего и окислителя осуществляется за счет теплопроводности, 2) связующее и окислитель разлагаются эндотермически, 3) между продуктами разложения в конденсированной фазе протекают экзотермические реакции и 4) газообразные продукты улетучиваются и реагируют в газовой фазе. При низком давлении рассматриваются три вида пламени первичное пламя между продуктами разложения связующего и окислителя, пламя окислителя и конечное диффузионное пламя между продуктами двух других пламен. Эта модель предсказывает зависимость скорости горения от содержания окислителя в ТРТ и от начальной температуры топливного заряда, среднюю температуру поверхности и расстояние до фронта пламени. Модель несколько завышает влияние размера частиц по сравнению с наблюдаемым на опыте. Бекстед усовершенствовал модель, применив ее к двухосновному ТРТ [4], а в следующей работе [5] предположил, что горючее и окислитель имеют разную, а не одинаковую (среднюю) температуру поверхности. Он также перешел от осреднения по [c.70]

Начиная с давления, при котором происходит загорание ЖВВ в сосуде данного диаметра (оно обусловлено тепловыми факторами) и вплоть до некоторого давления, которое различно у разных ЖВВ, наблюдается медленное равномерное горение. Так, согласно данным Андреева [38], нитрогликоль устойчиво горит при диаметре стеклянной трубки в 3—4 мм при давлениях более половины атмосферы, а при 1 атм скорость составляет около 2 см/мин. При этом фронт горения ровный, пламя, как правило, слабосве-тящееся, температура его относительно невелика. Реакции в пламени идут не до конца, осуществляются только наиболее активные стадии. Такое пламя называют первичным. [c.228]

Движение пламени в данной горючей газовой смеси зависит от различных факторов длины и внутреннего диаметра трубки, положения искрового промежутка, начального механического завихрения, интенсивности искры и начальных емпературы и даштения В каждой точке трубки скорость зависит от детины трубки. При центральном воопламенении плам я распространяется симметрично, но если воспламенение произошло не в центре, то фронт пламени приближается к ближайшему концу медленнее, чем к дальнему. Скорость пламени растет почти линейно с расширением искрового промежутка до определенной величины, зависящей главным образом от силы тока в первичной обмотке и от соотноигения числа ВИТКОВ в индукционной катуш-ке. [c.1050]

В случае богатых смесей (а<0,9) самовоспламенение распространяется от одного или нескольких первичных очагов со скоростями, сразу же достигающими значений нескольких сотен метров в секунду, как показано на рис. 9 и 10. Совсем иная картина наблюдается при сильном обеднении смеси. Здесь почти никогда не появляется нескольких очагов самовоспламенения, пламя распространяется от возникшего очага первоначально крайне мeдлeilнo, со скоростями 10—20 м/сек, т. е. медленнее распространения основного фронта. Как видно на рис. 11, такое самовоспламенение может длиться в течение нескольких (4—5) градусов поворота коленчатого вала с небольшим постепенным возрастанием скорости пламени. При этом отчетливо заметна остановка основного фронта, а затем его оттеснение назад расширяющимися продуктами самовоспламенения. В определенный момент (в данном случае в - -10° п. к. в.) происходит очень быстрое, хотя и плавное возрастание скорости распространения самовоспламенения до нескольких сотен метров в секунду (средняя скорость вдоль стрелки В на рис. 106 равняется 215 м/сек), что и приводит к появлению ударной волны. Дальше процесс развивается примерно так же, как на рис. 10, т. е. в месте отражения ударной волны от стенки камеры берет начало новая, уже ярко светящаяся волна, распространяющаяся со скоростью, несколько превышающей 1000 м/сек (на рис. 11 вследствие недостаточной скорости фоторазвертки эти детали не видны). [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология