Толщина зоны горения

Рис. XI .7. Профиль давления одномерной ударной волны. Гц — скорость ударного фронта относительно несгоревших газов уь (< %) — скорость сгоревших газов относительно несгоревших газов tf — толщина зоны горения.

Введенные здесь константы и ш , которые определяют скорость реакции, можно связать с энергией активации Е и частотным фактором А в законе Аррениуса. Толщина зоны горения I определяется уравнением [c.259]

Рассмотрим плоское установившееся ламинарное горение в пограничном слое около пластины из пиролизного горючего материала (рис. 6.82). Предполагается, что толщина зоны горения мала, так что вещества, вступающие в реакцию, не соприкасаются и разделены пеленой пламени. Основные уравнения пограничного слоя для этого течения можно записать в виде [c.403]

Как следует из рис. 28 и 29, толщина зоны горения чрезвычайно мала, так что детальные исследования здесь весьма затруднены. Для этих целей используются очень тонкие термопары (размером в несколько мкм). Времена пребывания вещества в зоне горения имеют порядок миллисекунды в конденсированной фазе и десятков микросекунд в газовой фазе. [c.59]

И протекает мгновенно (константа скорости реакции бесконечно велика). Вследствие этого пламя ограничено поверхностью, куда горючее и окислитель поступают в стехиометриче-ском соотношении, т. е. толщина зоны горения бесконечно мала. [c.146]

Рассматриваемый процесс нестационарен. Действительно, предположим обратное, т.е. допустим, что скорость распространения пламени и толщина зоны горения 5 стремятся к постоянным значениям при i Рассмотрим устойчивость пламени по отношению к возмущениям с очень большим масштабом Тогда пламя можно считать скачком плотности, и, следо- [c.236]

Если при температуре горения реакция протекает за микросекунду, то при начальной температуре для нее потребуется около 100 ООО лет При типичной скорости распространения пламени ш = 0,4ле/сел толщина зоны горения составит 0,4 микрона, а длина трубы, на которой скажется выгорание при начальной температуре,— 1,6 миллиардов километров [c.290]

Так как толщина зоны горения мала по сравнению с кривизной поверхности фронта пламени, можно считать, что температура и состав газа внутри зоны горения являются функциями одной координаты, перпендикулярной элементу пламени. На рис. 8-5 показано распределение температуры и концентрации, а также изменение скорости реакции в пламени. [c.129]

Таким образом, можно представить, что ламинарное диффузионное-горение соверщается следующим образом. Газ, вытекая из горелки, молекулярной диффузией смешивается с кислородом воздуха, полученная горючая смесь при поджигании образует достаточно резко очерченный конусообразный светящийся факел. Фронт пламени устанавливается по поверхности, где смесь образуется в пропорции, теоретически необходимой для горения. В зону горения изнутри поступает газовое топливо в виде различных основных и промежуточных продуктов, а снаружи — кислород. Образующаяся горючая смесь воспламеняется за счет тепла,, распространяющегося от фронта пламени. Химическое превращение совершается в узкой светящейся зоне фронта горения в смеси, которая значительно разбавлена горячими продуктами сгорания и тем самым сильно нагрета, но в которой концентрации горючих элементов и окислителя малы. В таких условиях химическое реагирование протекает наиболее интенсивно. Толщина зоны горения мала — не превышает 1 мм. Образующиеся продукты сгорания диффундируют как в окружающее пространство, так и внутрь факела. Поверхность пламени отделяет окислительную область вне факела, в которой имеются кислород и продукты сгорания и нет горючего, от восстановительной области внутри факела, в которой нет кислорода, но есть газ и продукты сгорания. [c.156]

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]

При горении газа в слое кусковых материалов протяженность зоны реакции (толщина зоны горения) является функцией скорости фильтрации газа, диаметра кусков, коэффициентов диффузии и кинематической вязкости газа [c.220]

После обработки экспериментальных данных получена следующая зависимость безразмерной толщины зоны горения [9.1 ] [c.221]

Знание основных характеристик процесса горения газа в слое (толщины зоны горения, скорости ее перемещения) необходимо для определения размеров зоны слоевого сжигания газа и расчета теплообмена при таком способе обжига окатышей. [c.222]

При устойчивом горении частично подготовленной смеси пламя (рис. 6.3) состоит из 2 конусов — наружного 1 и внутреннего 2. Последний представляет собой поверхность, в которой выгорает та часть горючего, которая обеспечена первичным воздухом, имеющимся в смеси. В зоне горения, т. е. на поверхности внутреннего конуса, развивается высокая температура, и она выделяется на фоне синеватого внешнего конуса своим зеленовато-голубоватым цветом. Основание внутреннего конуса располагается от об реза устья на расстоянии, примерно равном толщине зоны горения, которая образует поверхность конуса (для смеси метана с воздухом — около 0,6 мм). Остальная часть горючего догорает в наружном конусе (иногда называемом мантией) за счет воздуха, диффундирующего в него из окружающей атмосферы. [c.264]

При мелкомасштабной турбулентности величина масштаба турбулентности не превышает толщину зоны горения, и поверхность горения остается гладкой. Вместе с тем, в связи с наличием поперечной пульсации потока, коэффициенты турбулентной теплопроводности и диффузии значительно возрастают по сравнению с молекулярными. [c.29]

В табл. 38 показано сравнение составов газа и температуры по толщине зоны горения, найденных при агломерации шихты из качканарского концентрата в лабораторной агломерационной чаше. Температуру измеряли платинородий-платиновой термопарой, отбор газа осуществляли через щель (0,2 х 40 мм ) водоохлаждаемой медной трубкой, устанавливаемой горизонтально в 100 мм от геометрической поверхности слоя шихты. [c.260]

Вследствие того что отдельные молекулы фронта газа будут проскакивать между молекулами фронта воздуха и наоборот, толщина зоны горения (зоны встречи молекул газа и кислорода воздуха) окажется тем больше, чем меньше диффузионные потоки газа и воздуха. К концу факела эта зона расширяется и ограничивается расходящимися поверхностями ОА и ОВ. Основная масса газа встречается с кислородом воздуха, требующимся для горения, где-то в середине зоны, п. с. . Разумеется, что границы зоны горения часто условны, ввиду того, что количество реагирующих молекул по мере удаления их от середины зоны непрерывной уменьшается по асимптотической зависимости. [c.73]

Если толщина зоны горения Н меньше толщины слоя угля, то весь кислород расходуется, а СОз и Н2О раскисляются. Происходит неполное сгорание и получается генераторный газ. [c.236]

Если же толщина зоны горения больше толщины слоя угля, то пе весь кислород свободный и связанный в виде СО2 и НдО расходуется и исходящий газ приближается к составу дымового газа. [c.236]

Зависимость толщины зоны горения от температуры,полученная теоретически, оказывается слабой, так как и [c.82]

Толщина зоны горения в газовом факеле над свободной поверхностью зависит от кинетики химических реакций и может быть оценена следующим образом [c.16]

Отставание между ударной зоной и зоной химической реакции в общем случае должно быть порядка времени цолупревращения для химической реакции. Период полупревращения химической реакции должен быть порядка величины б//Усз, где 8f — толщина зоны горения, и а примерно равно скорости звука в сжатых, но ие сгоревших газах. [c.406]

Очевидно, возмущения амплитуды более возникнуть не могут. Если амплитуда порядка и меньше oi то горение может поддерживать такое возмущение. Для этого необходимо создать неодномерность течения продуктов сгорания у поверхности горения, что не является исключительным явлением. Далее, согласно 39, при толщине зоны горения I больше, чем ioi возмущение отразится на скорости горения. Так как I Xi/ i, то условие > I отвечает скорости горения [c.235]

Я. Б. Зельдович вычислил толщину зоны горения и время пребывания газа в зоне горения. Так, для метана толщина зоны горения оказалась равной 6-10 см и время пребывания в ней газа составило 4-10 сек. Распределение температур и концентраций в зоие горепия зависит от соотношения между кооффициентамп диффузии и температуропроводности. [c.94]

Расчет, выполненный на основе предположения о конечной толщине зоны реакции, позволяет определить характеристики процесса, соответствующие стационарным режимам горения и критическим условиям воспламенения и потухания. Отметим также, что, определив по (3-44) толщину зоны горения, можно установить связь между значением эффективной постоянной к о в квазигетерогенной модели и значением к для реакции в объеме зоны к о = ко8. Из этого соотношения и уравнения (3-44) видно, что в общем случае эффективное значение предэкспонен-циального множителя квазигетерогенной реакции к о зависит от ряда параметров, определяющих процесс горения. Возможность, использования в расчете допущения о постоянстве к о определяется слабым изменением температуры в зоне реакции при переходе от устойчивого горения к потуханию. [c.55]

Над зоной горения образуется спек-агаомерат, проходя через который воздух нагревается. В зоне горения происходит горение твердого топлива, восстановление и окисление оксидов железа, разложение карбонатов, плавление шихты. Толщина зоны горения составляет 15-20 мм. Продукты горения твердого топлива, покидая зону горения, подогревают нижележащие горизонты слоя, а еще ниже происходит сушка шихты. Из слоя продукты сгорания выходят с температурой 60-80 °С, до этой же температуры подогревают шихту перед загрузкой на аглоленту, добавляя горячий возврат (отсев агломерата). Предварительный подогрев шихты необходим для устранения конденсации паров воды и переувлажнения в нижних горизонтах слоя. [c.150]

С момента возникновения в слое шихты до окончания процесса зона горения твердого топлива непрерывно перемещается в направлении потока газа. С нешгорой условностью можно принять, что за время полного выгорания топлива в одном элементарном слое положение зоны горения остается неизменным по отношению к горизонтальной плоскости. По истечении отрезка времени т , равного продолжительности полного сгорания кусочка твердого топлива в этом элементарном слое, зона горения скачкообразно перемещается в направлении потока газа на величину отрезка высоты, равного толщине зоны горения При этом верхняя ступень увеличивается, а нижняя уменьшается на величину (рис. 9.6). [c.169]

Рис. 9.28. Схема теплообмена при горении газа в слое окатышей — высота от поверхности слоя, на которой сформировалась зона горения у—текущая координата по высоте слоя — толщина зоны горения —темперахуры материала и газа

При крупномасштабной турбулентности величина масштаба турбулентности значительно превышает толщину зоны горения. При этом фронт пламени представляет непрерывно меняющуюся извилистую или даже разорванную поверхность. Пульсационный характер движения приводит к выбросу горящих частиц (молей) в газовоздушную смесь или свежих частиц смеси в зону горения и образованию местных микроочагов горения. [c.29]

Продукты реакции диффундируют в зону реакции, разбавляя газовую смесь и снижая таким образом температуру пламени. Я. Б. Зельдович вычислил толщину зоны горения и время пребывания газа в зоне горения (8р). Так, для метана толщина зоны горения оказалась равной б - 10- см и время пребывания в ней газа составило 4-10-Зсек. Распределение температур и концентраций в зоне горения зависит от соотношения между коэффициентами [c.87]

Рис. XIV.7. Профиль давления одномерной ударной волны. Уц—скорость ударного фронта относительно несгоревших газов иь < у ) — скорость сгоревших газов относительно несгоревших гаЕов б/ — толщина зоны горения.

Очевидно, что при мало или нулевой энергии активации бимолекулярная реакция практически в любом диапазоне концентраций протекает со скоростью, соизмеримой со скоростью детонации. Между этим пределом и скоростями, доступными теории и практике классической химической кинетики, располагается широкий диапазон возможных скоростей реакций. Обычно время затухания возбужденных атомов не превышает 10" сек. Рекомбинации ионов происходят в интервале времени порядка 10 сек. В детонационной волне, перемещающейся со скоростью 2000 м1сек, при толщине зоны реакции в 1 см, время реакции составляет 10 —10 сек. В обычных бунзеновских пламенах, в которых эффективная толщина зоны горения достигает нескольких десятых миллиметра, время реакции при линейной скорости течения газа, равной 100 см сек, будет находиться в пределах от 10" до 10 сек. В обычных каналах предельная скорость течения воздуха, ограниченная скоростью распространения звука, составляет нри 25° С около 3,5-10 смкек. В такой системе путь в 1 см будет пройден потоком за 3-10 сек. Отсюда следует, что в обычных каналах можно, по-видимому, экспериментально изучать процессы, длительность которых лежит, скажем, в пределах от 1 до 10 сек. [c.137]

К и в о е сечение угольного слоя (/К), т. е. отношение сечения каналов к площади угольного слоя. При постоянном живом сечении угольного слоя изменение средней ширины (Д) каналов не влияет на плотность входящего газового потока. Поэтому скорость сгорания, а следовательно, и скорость генерации теила не изменяются, если только ширина каналов не становится слишком большой (этот случай требует особого рассмотрения). Но увеличение Д уменьшает реагирующую поверхность каналов. Поэтому интенсивность (сосредоточенность) горения на ней и толщина зоны горения Н увеличиваются. Вследствие этого увеличивается внешняя повер-хность зоны горения, а вместе с пе11 п теплоотдача. Это ведет к понижению температуры зоны горения. [c.236]

Основное уравнение, связывающее мехцу собой скорость распространения пламени и толщину зоны горения, а также объек -тивно отражающее зависимость скорости распространения пламени от основных параметров, может быть получено из простых физических представлений. [c.79]

Элементарная теория фронта пламени. Рассмотрим плоское стационарное пламя, в которое втекает поток горючей газовзвеси со скоростью 7о (скорость пламени). Для качественного анализа зависимости скорости пламени от параметров исходной смеси можно воспользоваться простейшей схемой Малляра и Ле-Ша-телье (см. Р. УШ1атз, 1964 Я. Б. Зельдович и др., 1980). При определяющей роли молекулярной теплопроводности поток тепла из зоны горения приближенно равен %1 Та — Ть)/Ах, где Таш Тъ — температуры горения (за фронтом пламени) и воспламенения смеси, Ах — толщина зоны горения. При отсутствии тепловых потерь весь этот тепловой поток идет на разогрев втекающей в пламя горючей смеси (рюс, + ргоСг) о (Гб — Г ). Таким образом, для скорости фронта плалюни получим [c.415]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология