Пламена, характеристика

В атомно-абсорбционной спектрометрии для атомизации пробы используют пламя, электротермическую атомизацию, воздействие мощного лазерного импульса и др. Наиболее старым, но до сих пор, пожалуй, наиболее распространенным является способ атомизации анализируемой пробы в пламени. Пламя представляет собой простой, надежный, дешевый н экспрессный атомизатор для большого числа проб различного состава. Метрологические характеристики (достаточно низкие пределы обнаружения, хорошая воспроизводимость )езультатов) пламенного способа атомизации позволяет широко использовать атомно-абсорбционную спектрометрию для решения большого числа аналитических задач. [c.139]

Детонационные свойства — важная характеристика бензинов. В цилиндр двигателя внутреннего сгорания поступает смесь паров бензина с воздухом, которая сжимается поршнем и зажигается от запальной свечи (искры). Образующиеся при горении газы двигают поршень. Чем больше степень сжатия смеси в цилиндре, тем выше КПД двигателя. Степень сжатия ограничивается характером горения смесн в цилиндре. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/с, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/с. [c.56]

Следствием большого влияния самовоспламенения топлива на стабилизацию процесса горения является резкая зависимость пределов устойчивого горения в- воздушно-реактивных двигателях от химического состава топлива. На рис. 53 приведены результаты исследования влияния химического состава топлива на пределы устойчивого горения. Из этих данных следует, что при низких температурах топлива наибольшими пределами устойчивого горения характеризуются парафиновые углеводороды, наименьшими — ароматические. С повышением температуры пределы стабилизации ароматических углеводородов увеличиваются, а парафиновых и нафтеновых уменьшаются или остаются постоянными. Пределы устойчивого горения являются характеристикой возможностей топлива стабилизировать пламя. Чем шире пределы устойчивого горения, тем лучше условия для стабилизации пламени н надежнее работа двигателя на различных режимах. [c.82]

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]

В большинстве исследований турбулентных пламен рассматривались пламена, развивающиеся вдоль вертикальных или наклонных поверхностей, и осесимметричные пламена, причем всегда в условиях неподвижной среды. Проведено много экспериментальных исследований, в ходе которых измерялись скорости горения, средние скорости и температуры. В качестве примеров можно привести работы [8, 23, 91]. Результаты расчетов, проведенных в этих работах интегральным методом, удовлетворительно согласовались с данными измерения скорости горения и плотности теплового потока на стенке в области факела. В работах [49, 90] применялась (й — е — g-)-модель турбулентности (см. гл. 11). Решение, полученное в первой из них, позволяет довольно точно определить структуру пламени и скорости горения. Однако остаются неопределенности при расчете как характеристик турбулентности, так и теплового излучения. [c.414]

Важная характеристика пламени — его температура. Температура является параметром, характеризующим систему, находящуюся в термодинамическом равновесии. Пламена не относятся к такого рода системам. Экспериментальные методы измерения температуры (методы зондовой и радиационной пирометрии) позволяют получить усредненное значение температуры, характеризующей главным образом энергию поступательного движения частиц в пламени. Методом обращения линии натрия в окрашенных пламенах были получены значения температур для смесей воздуха с топливами прр 0,1 МПа (влажные смеси, комнатная температура) [147]. Отмечается следующая закономерность в понижении расчетной температу- [c.116]

К техническим приемам, которые позволяют влиять на форму пламе.чи, относятся 1) места расположения и форма каналов, отводящих продукты горения 2) устройство выступов, стенок, перегородок, решеток и т. д. на внутренних поверхностях в рабочей или топочной камерах футеровки. На рис. 3 и 4 приведены схематично варианты некоторых технических приемов, используемых в печной практике. Для пламен обычно характерны большие температуры и резкие температурные градиенты. Профиль температуры одномерного пламени, являющийся функцией расстояния, обеспечивает его однозначную характеристику. Однако распределение температуры пламени зависит в первую очередь от состояния поступающего холодного окислителя и только во вторую — от геометрии, общей [c.65]

Пламя было первым источником света для эмиссионного спектрального анализа. Окрашивание пламени при введении пробы в течение ста лет служит для открытия ряда металлов. Но в целом пламя применяли мало, используя, главным образом, электрические источники света. Сравнительно недавно была разработана новая техника работы, которая позволила выявить ряд ценных характеристик пламени как источника света. В настоящее время методы спектрального анализа с использованием пламени широко распространены. Они получили специальное название — пламенная фотометрия. В атомно-абсорбционном анализе пламя используется для испарения вещества и диссоциации его молекул на атомы. [c.80]

При поджигании происходит послойное сгорание зона горения перемещается в пространстве, и пламя распространяется. Скорость этого перемещения определяет интенсивность процесса горения и является его важнейшей характеристикой. [c.7]

Низкотемпературное пламя бензин—воздух применено при определении натрия в присутствии 10-кратных количеств щелочноземельных элементов [453]. Изучено влияние температуры на эмиссию натрия [1285]. Изменение температуры на 10% приводит к погрешности определения 3%. Использован фильтровый фотометр с визуальной регистрацией сигнала. Изучены характеристики водородно-кислородного пламени при применении комбинированной горелки-распылителя, работающей в турбулентном режиме [68]. Показано, что собственный фон пламени уменьшается и натрий можно определять с пределом обнаружения 10 мкг/мл. [c.115]

Принцип действия огневого предохранителя заключается в том, что пламя, попадая в него, проходит через множество каналов и в результате этого делится на мелкие потоки поверхность соприкосновения пламени с предохранителем увеличивается, возрастает отдача теплоты стенкам каналов, и пламя затухает. Заградители пламени обладают малым гидравлическим сопротивлением и достаточно устойчивы против обледенения. Характеристики огневых предохранителей приведены ниже [c.57]

В печах ПВР для улучшения равномерности обогрева по длине и высоте камер в вертикалах, осуществляется рециркуляция продуктов горения путем подачи части их в пламя горящего газа, что замедляет процесс его горения и удлиняет факел пламени. Печи этого типа являются наиболее распространенными. В табл. 8.4 приведены характеристики печей ПВР, наиболее распространенных в РФ. [c.170]

При поджиге пламени следует придерживаться правила впускать окислитель в горелку первым, а выключать его поток последним. Горение ацетилена в отсутствие окислителя дает сильно коптящее пламя с выделением частичек сажи, которые, отлагаясь на краях щели горелки, изменяют характеристики пламени. [c.166]

ВОСПЛАМЕНЕНИЕ В ПОЖАРНОМ ДЕЛЕ, возникновение пламенного горения прн воздействии на горючую систему источника зажигания (это определение отличается от принятого в научной литературе по горению-см. Воспламенение). Воспламенение (В.) твердых горючих материалов, склонных к тлению, наз. возгоранием. Источник зажигания - нагретая пов-сть, открытое пламя, искры, электрич. дуга и т. п. При В. в-во нагревается локально (с пов-сти). В. обусловливается выделением из горючего материала (испарением в случае жидкости, газификацией прн наличии твердого в-ва) газообразной горючей среды, а также энергией источника зажигания и характеризуется т-рой В.-наинизшей т-рой, прн к-рой в-во выделяет горючие пары или газообразные продукты разложения в кол-ве, достаточном для устойчивого диффузионного горения. Для характеристики горючих газов термин т-ра В. не применяется В. газов определяется составом газовой смеси и типом источника зажигания. Т-ра В. обычно лишь на неск. градусов (для нек-рых в-в-на десятки градусов) превышает вспышки температуру. [c.427]

Пламена представляют собой исторически наиболее старые источники получения спектров индивидуальных атомов и молекул. Можно напомнить, что именно пламя было первым источником возбуждения в спектральном анализе (работы Кирхгофа и Бунзена в 1860 г.). До настоящего времени пламена находят широкое применение в различных методах спектрального анализа. Это можно объяснить многими причинами, главными из которых следует считать простоту обращения, доступность и низкую стоимость исходных веществ, используемых в качестве топлив и окислителей. Кроме того, пламена имеют определенные преимущества по сравнению с другими атомизаторами с точки зрения получения хороших метрологических характеристик анализа (см. ниже). [c.54]

Известны различные методы определения степени атомизации в пламенах, как расчетные, так и основанные на экспериментальных измерениях. К числу первых относятся термодинамические методы, в которых пламя рассматривается как равновесная система. Эти методы позволяют установить, в какой форме определяемый элемент присутствует в пламени независимо от механизма и кинетики тех пли иных реакций, протекающих при введении вещества в пламя. При расчетах часто допускается, что вводимые элементы не изменяют состава газовой фазы, так как количество вводимого в пламя вещества мало и пе влияет на физико-химические характеристики пламени. Состав пламени рассчитывают на основании уравнений действия масс, материального и теплового баланса. [c.60]

Испарение и возбуждение осуществляют в источниках света, в которые вводится анализируемая проба. В качестве источников света используют высокотемпературное пламя или различные типы электрического разряда в газах дугу, искру и др. Для получения электрического разряда с нужными характеристиками служат генераторы. [c.7]

К положительным характеристикам пламе- пламя [c.81]

Таким образом, роль поверхности кладки при теплообмене в печах, работающих по радиационному режиму, является весьма существенной, а степень участия кладки в теплообмене является важной характеристикой работы печи и зависит от размещения излучателя (пламя, дуга, резистор). [c.274]

Далее из расчета внутренней задачи нужно находить результирующие тепловые потоки для поверхности нагрева (<7м). Для выяснения необходимой характеристики отдельных зон пламени используются уравнения типа (166). Если, например, пламя разделено на 3 зоны, то в уравнении (166) будут три неизвестных, а именно Ti, Т2 я Т . [c.333]

Следует, однако, отметить, что, строго говоря, проведенное выше рассуждение справедливо, только если а = 0 = В/. Ъ противном случае зависит от нескольких переменных. При этом температура и концентрации могут изменяться так, что вследствие теплопотерь достигаются пределы распространения пламени. При горении смесей с составом, близким к сте-хиометрическому, эти пределы, однако, не достигаются, поскольку из формулы (6,19) вытекает, что изменение состава в зоне реакций не слишком велико. Таким образом, в среднем плоское пламя существует при любых характеристиках турбулентности, а его поверхность описывается непрерывной функцией. [c.250]

При соприкосновении газовой горючей смеси с твердой поверхностью или накаленной проволокой, нагретых до температуры выше 1000°С, при определенных условиях может произойти воспламенение и возникнуть самораспространяющееся пламя. Этот процесс называется зажиганием накаленной, поверхностью. Возможность такого зажигания определяется свойствами газовой смеси и накаленной поверхности. Основные характеристики газовой смеси указаны выше, а накаленная поверхность характеризуется температурой, площадью и состоянием поверхности, видом материала. [c.17]

Рассмотрим форму и особенности широко распространенных диффузионных пламен. Диффузионные пламена наблюдаются при горении неперемешанных газов, а также при горении металлов, жидких и твердых органических и элементорганических соединений в окружающей окислительной среде. На основе представлений об определяющей роли диффузии при горении в ряде работ [2—6] проведен теоретический анализ характеристик диффузионного пламени. Бурке и Шуман в 1928 г. рассмотрели горение параллельных ламинарных потоков горючего и окислителя, движущихся с одинаковыми скоростями, и получили уравнение, описывающее форму и размеры пламени. Полученные в предположении бесконечно большой скорости реакции зависимости, определяющие форму и размеры пламени, оказались в удовлетворительном соответствии с опытом. Расчеты основывались на рассмотрении взаимной диффузии горючего газа и кислорода. Случай, рассмотренный Бурке и Шуманом, является частным, однако результаты расчетов имеют общее значение и могут быть применены, например, к диффузионным пламенам жидкостей [2]. [c.11]

Результаты теоретического расчета электрофизических характеристик продуктов сгорания далеко не всегда совпадают с экспериментальными данными, так как реальные пламена не находятся [c.64]

Олтическпе характеристики определяют при помощи рефрактометров. Наиболее точными из них, позволяющими определять показатель преломления с точностью до пятого десятичного знака, явля ется рефрактометры типа Пульфриха. Исследуемую жидкост). нализают в сосуд, дном которого служит стеклянная призма с бопьшим, чем у жидкости, показателем преломления (и = = 1,"400). Лучи от однородного источника света (натриевое плама) направляют на основную призму через вспомогательную призму полного внутреннего отражения. Свет преломляется прп входе в стекло и еще раз при выходе из стекла на воздух (рпс. 25), [c.134]

Опыты показывают, что увеличение диаметра трубы до определенного предела приводит к увеличению скорости пламени. Если же уменьшать диаметр трубы, то скорость пламени также будет уменьшаться, пока при каком-то определенном диаметре пламя вообще не перестанет распространяться. Вследствие теплоотвода скорость горения должна падать по направлению к стенке и становиться практически равной нулю в непосредственной близости от стенки. Таким образом, в трубе имеется малая кольцевая часть, не охваченная пламенем. Если сужать теперь эту трубу, то может наступить момент, когда все сечение трубы будет заполнено негорящим газом. Такой диаметр называется критическим диаметром и зависит в основном от характеристик газовой смеси и в гораздо меньшей степени от материала стенок. Явление погасания пламени в узких каналах находит широкое применение в технике при создании средств защиты от взрывов (пламегасители, взрывобезопасные лампы и т. п-). [c.128]

В атомио-абсорбционион спектрометрии пламя является наиболее широко используемой средо для атомнзации пробы. Однако, несмотря па простоту определений в пламени и неплохие метрологические характеристики, пламя как атомизатор не всегда удовлетворяет требованиям определения следов элементов. Недостаточно высокая чувствительность, необходимость более экономичного использования проб и некоторые другие фундаментальные ограничения пламенных атомизаторов (например, протекание побочных реакций и малое, около 10 с, время пребывания частиц в аналитической зоне) явились стимулами развития электротермических атомизаторов (ЭТА) в качестве альтернативы пламени. [c.163]

Важной характеристикой химической активности ЩМ является их реакция с водой. Наиболее сдержан металлический литий, его реакция с водой протекает спокойно, без взрыва и образования пламени (водород-кислородного) Li+H2U = LiOH + 0,5H2. Можно поставить эксперимент таким образом, чтобы водород, выделяющийся при взаимодействии лития с водой, накапливался под стеклянной воронкой, прикрывающей фарфоровую чашку, где идет реакция. После проверки водорода на чистоту, его можно поджечь у носика воронки. Пламя окрашивается в карминово-красный цвет за счет следов соединений лития, содержащихся в парах воды. [c.11]

Во всем предыдущем изложении особое внимание уделялось аэродинамическим характеристикам сгорания в струях. Уместно перейти к рассмотрению типичных опытных данных по процессам сгорания в струе. Особый упор делается на турбулентные диффузионные пламена вследствие важного их промышленного значения. Пламена нредварительно приготовленных топливо-воздушпых смесей и ламинарные диффузионные пламена, являвшиеся предметом многочисленных опубликованных в литературе исследований, будут затрагиваться лишь в порядке сравнения. [c.326]

Еш е два фактора заслуживают того, чтобы быть здесь отмеченными, потому что они приводят к заметному расхождению между теорией и экспериментом. Во-первых, в зоне пламени, где температура выше, а плотность меньше, действуют выталкиваюш ие силы, которые деформируют пламя. Следовательно, предположение (1) 4 главы 1 оказывается не вполне справедливым. Во-вторых, течение в горелках рассматриваемого типа почти всегда характеризуется сильной крупномасштабной турбулентностью. Турбулентность вызывает расширение и быстрые флуктуации пламени, и таким образом приводит к качественному расхождению с развиваемой ламинарной теорией. Однако поскольку скорость турбулентного горения предварительно перемешанных газов обычно регулируется интенсивностью турбулентного перемешивания, полученные результаты можно с разумной точностью применить к средним характеристикам турбулентных систем, если заменить коэффициенты диффузии в ламинарном потоке коэффициентами турбулентной диффузии. Турбулентные пламена в потоках с предварительным перемешиванием подробно рассматриваются в главе 7. [c.72]

А. Лажиганд и Б. Леблан опытным путем установили, что / = idem является условием сохранения термических характеристик пламени. При повышенных значениях I пламя получается несветящимся и высокотемпературным. Уменьшая I, можно понизить температуру пламени и повысить его светимость. [c.47]

При искровом зажигании с помощью электрической искры в газовой смеси возникает нестационарное самораспространяющееся пламя. При успешном зажигании искровой разряд инициирует узкий очаг пламени, возникающий почти мгновенно, развивающийся при некоторых условиях в самораспространяющееся пламя. Однако при зажигании может наблюдаться и кратковременное локальное распространение пламени, которое затем охлаждается и гаснет. Это случай неудачного искрового зажигания, называемого отказом зажигания. Условия, определяющие характер искрового зажигания, зависят от характеристик газовой смеси и электрической искры. Для газовой смеси основными характеристиками являются ее состав, температура, давление, динамическое состояние смеси — покой или течение, причем в случае течения смеси определяющими для зажига-ь ия искрой являются параметры этого течения. Электрическая искра характеризуется энергией, параметрами разряда, полярностью, длиной искрового промежутка. [c.16]

В свете этих данных рассмотрим механизм влияния высоты трубки над поверхностью жидкости, отмечавшегося рядом исследователей. При высокоскоростном турбулентном режиме выгорание сорванной с поверхности жидкости взвеси капель вдали от нее, например в объем бомбы (короткая трубка), приводит к потере части энергии потока продуктов сгорания, количество вновь поступающих в пламя капель ограниченно. Увеличение длины трубки над поверхностью позволяет полнее использовать энергию потока на срыв капель с поверхности исходной жидкости, а при нарушении равновесия — привести к взрыву каплегазовой смеси ( 48). Чем более реакционноспособна система, чем выше ее температура горения, тем выше энергия газового потока, тем меньше критическая величина длины трубки над поверхностью горения, тем легче возникает взрыв нри интенсивном поджигании. Понятна также роль вязкости когда загущение смеси повышает предельное напряжение сдвига до величины, превышающей срезающее напряжение турбулентного потока продуктов сгорания, сверхскоростной режим турбулентного горения становится невозможным. Для неньютоновских систем необходимо также учитывать зависимость механических характеристик от скорости нагружения. [c.253]

Здесь следует, однако, отметить, что оценки основывались на характеристиках турбулентности в набегающем потоке. В пламени эти характеристики могут меняться, о чем свидетельствуют следующие соображения. При К < 1 минимальный масштаб пульсаций скорости в свежей смеси много больше толщины фронта пламени 0 . Это означает, что пламя можно рассматривать как локально плоское. В газодинамическом приближении (а -> 0) такое пламя неустойчиво относительно возмущений с любой длиной волны (Ландау [1944]). Учет эффектов, обусловленных вязкостью и теплопроводностью, проведен в книге Нестационарное распространение пламени под редакцией Маркштейна [1968], Истратовым и Либровичем [1966 а, б]. В этих работах показано, что гармонические возмущения с длиной волны / > 1er неустойчивы, а возмущения с длиной волны / < let устойчивы. Эти выводы подтверждены экспериментально Петерсоном и Эммонсом [1961], которые исследовали устойчивость пламени стабилизированного колеблющейся проволочкой. Обработка этих данных показывает, что [c.225]

Чтобы найти функцию Ф( 3), рассмотрим нестационарные крупномасштабные возмущения с масштабами порядка 5 и более. Как уже указывалось, при описании таких возмущений пламя допустимо считать тонким. Поэтому можно воспользоваться линейной теорией устойчивости, предполагая, что нелинейные эффекты дают малую поправку. Используем также ряд феноменологических соображений, развитых Зельдовичем [19661, в работе которого получено уравнение, описывающее развитие дискретного возмущения на фронте пламени. В данном случае предстоит только учесть, что существует непрерывный спектр возмущений. Напомним, что вклад в скорость горения возмущений с масштабом порядка / описывается величиной Ъиф1Ы, Чтобы из этой величины получить геометрические характеристики пламени, ее следует разделить на т.е. необходимо рассмотреть величину к = 3i//3/, которая, очевидно, характеризует амплитуду возмущений с размером /. Выведем теперь феноменологическое уравнение для величины к. [c.238]

Наиболее серьезные трудности возникают при исследовании третьего режима горения (К > 1), когда неустойчивость пламени несущественна, а колмогоровский масштаб меньше толщины нормального пламени. В этом случае пламя оттесняется в глубь турбулентной жидкости и задача не сводится к описанию поля инертной примеси. Найден, однако, ряд полезных упрощений. В частности, установлено, что фронт пламени остается непрерывной поверхностью и-что он не проникает в сильно турбулизиро-ванные области, возникающие из-за внутренней перемежаемости. В слабо турбулизированных областях следует рассмотреть внутреннюю структуру зоны реакций и ее крупномасштабные колебания. Ири этом химическая кинетика и характеристики молекулярного переноса, существенно влияющие на процесс горения и в этом режиме, войдут только в решение внутренней задачи. Конкретные пути реализации эгой программы в настоящее время неясны. [c.256]

Одной из таких моделей является случай очень быстрого окисления горючего. Этот случай уже рас-схматривался выше как диффузионное пламя на горелке. Другой моделью является противоположный случай медленного окисления горючего. Характеристики такого процесса близки к характеристикам горения индивидуальных мелких частиц горючего. Эти модели являются упрощением по сравнению с горением распыленного топлива, но могут быть легко исследованы как экспериментально, так и теоретически. [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология