Диффузионные теории горения

Диффузионная теория горения единичных капель при отсутствии конвекции позволяет расчетным путем определить массо- [c.33]

Необходимо подчеркнуть, что при тепловом горении также имеют место диффузионные процессы и точная тепловая теория горения обязана их учитывать. Но в отличие от цепного горения, повышение температуры при тепловом горении является основной причиной ускорения реакции. Так как скорость реакции зависит от температуры по экспоненциальному, а от концентраций веществ только по степенному закону, то действие нагревания, как правило, существеннее. Поэтому автокаталитическое горение удается наблюдать только в строго изотермических условиях — в сильно разбавленных смесях и по преимуществу при низких давлениях, когда тепло сразу же отводится из системы. Распространившиеся в последние годы в литературе диффузионные теории горения для давлений порядка или выше атмосферы достигают успеха лишь за счет неоправданного пренебрежения тепловым эффектом реакции. Классические же опыты школы Н. Н. Семенова ло цепному воспламенению проводились в основном при давлениях порядка всего лишь десятков жм рт. ст. В технике основное значение имеют процессы теплового горения, хотя кинетика реакций в большинстве случаев цепная. [c.259]

Диффузионная теория горения единичной капли, предложенная Г. А. Варшавским, применима только к горению капли в неподвижной среде или в потоке при пулевой относительной скорости капли, нри иснарении ее в условиях постоянства ее температуры, при осуществлении тенло- и массообмена только теплопроводностью и молекулярной диффузией и при других упрощающих предпосылках. Теория Варшавского и аналогичные теории, появившиеся позднее за границей пока не дают возможности для практических расчетов времепи горения единичной капли топлива, а тем более совокупности капель в факеле. [c.145]

Полное время жизни капли топлива может быть получено при суммировании времени, необходимого для прогрева капли до равновесной температуры, и времени ее испарения (горения) при достижении равновесной температуры. Как известно, время испарения (для топлив, сгорающих без образования коксового остатка, если не учитывать кинетическое сопротивление, оно равнозначно времени выгорания) может быть определено по диффузионной теории горения единичной капли, предложенной в 1945 г. Г. А. Варшавским. Теория применима для горения (испарения) [c.357]

В завершение данного Раздела отметим, что согласно диффузионной теории горения газов, скорость потребления горючего лимитируется процессами турбулентного смешения компонентов, тогда как сами реакции считаются бесконечно быстрыми (скорость реакции может, например, описываться моделью распада турбулентных вихрей [207]). Также предполагается, что горение метано воздушной смеси в газовой фазе определяется не только процессами диффузии метана и воздуха, но и зависит от процессов турбулентного переноса [185]. Это означает, что, как и в первоначально разработанной Д.Б. Сполдингом модели распада вихря , скорость распада турбулентности и скорость реакции горения пропорциональны масштабу времени распада крупных вихрей =Kls (см. (4.35)) [217]. [c.380]

Из диффузионной теории горения следует, что при повышении температуры и ири неизменной скоростп диффузионного потока скорость гетерогенной реакции теоретически должна стремиться к своему пределу, соответствующему так называемому диффузионному режиму, когда скорость процесса определяется только скоростью диффузии. Чем меньш( скорость дутья, тем скорее должен наступить этот диффузион-Т1Ь1Й предел и тем меньше предельная величина скорости реакции. [c.247]

В противоположность тепловой теории горения, согласно которой распространение пламени обусловлено переносом тепла теплопроводностью и диффузионным перемешиванием продуктов сгорания и свежей смеси, диффузионные теории горения основаны на переносе из пламени в свежую смесь активных центров. Наибольшую известность получили теории Хэнфорда — Пиза и Ван-Тиггелена. Первая теория основана на том, что во фронте пламени (в зоне максимальных температур) даже термодинамически равновесные концентрации некоторых активных центров, и прежде всего атомов водорода, столь значительны, что, диффундируя в свежую смесь, эти центры могут инициировать реакцию, поскольку [c.30]

Горение двухфазных смесей может происходить при суммарном коэффициенте избытка окислителя и.пи воздуха, значительно превышающем пределы воспламенения для однородных горючих смесей. В двухфазных смесях происходит воспламенение отдельных групп капель как за счет распространения зоны горения от соседних капель, так и счет самовоспламенения в пространстве между каплями. Расчеты распределения температур вокруг отдельных капель керосина в неподвижном воздухе, выполненные на основе диффузионной теории горения без учета диссоциации продуктов сгорания, показывают, что на расстоянии около 30 диаметров капли от ее поверхности температура среды 2200° С. При такой высокой температуре возможно надежное воснламенение смеси наров топлива с воздухом, образующейся при испарении соседних капель. В двухфазных смесях скорость распространения пламени мало зависит от общего суммарного коэффициента избытка воздуха. [c.164]

Сопоставление времени выгорания капель эмульсип и мазута, приведенное в работе [46 ], после пересчета диаметра капли эмульсии с учетом ее обводнения показывает, что скорость горения эмульсии по диффузионной теории горения единичной капли Г. А. Варшавского не превышает скорости горения мазута. [c.53]

Экспериментально диффузионная теория горения была впервые проверена в лаборатории теплофизики Ленинградского политехнического института на крупных каплях тяжелого жидкого топлива (соляровое масло, мазут) [137]. Капли размером 1,5— 2 мм подвешивались на термопаре в потоке воздуха. Температура подогрева воздуха составляла 900—1100° С, скорость потока 0,5—1 м1сек. Кроме того, были проведены опыты со свободно падающими мелкими каплями. Исследования показали, что опытное время сгорания крупных капель солярового масла с учетом подвода тепла конвекцией получается меньше расчетного по диффузионной теории, если расчет выполнять даже по теоретической температуре в зоне горения. Приближенными измерениями установлено, что действительная температура в зоне горения составляет лишь 50—60% от теоретической и для тяжелых топлив не превышает 2000° К. При расчете времени горения с учетом фактических температур расчетные значения оказываются больше опытных в 2—3 раза. Для свободно падающих мелких капель солярового масла и мазута расхождение опытных и расчетных данных времени сгорания меньше, что, по-видимому, обусловлено отсутствием подвода тепла к каплям по подвесу, а также уменьшением роли радиационного и конвективного теплообмена. Однако и для мелких капель (150—200 мкм) опытное время оказа- [c.358]

Расчеты распределения температур вокруг отдельных капель керосина в неподвижном воздухе, произведенные на основе диффузионной теории горения капель без учета диссоциации продуктов сгорания, показывают, что на расстоянии 30 диаметров каплп от ее поверхности температура среды равна приблизительно 2200° С. Такая температура надежно обеспечивает воспламенение топливо-воздушной смеси вокруг соседних капель. [c.204]

Вули с Л. А. К диффузионной теории горения твердого топлива. Сб. Исследование процессов горения натурального топлива , под. ред. Г. Ф. Кнорре. М., Энерго-издат, 1948. [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология