Теории распространения пламени

Одна из первых теорий распространения пламени была предложена Мал-ларом и Ле-Шателье еще в 1883 г. Она основана ва следующих представлениях. В предпламенной зоне не протекают какие-либо химические процессы, идет только нагревание прилегающих к пламени слоев свежей смеси вследствие передачи тепла теплопроводностью из зоны реакций (из светящейся зоны). Данные представления предполагают, что скорость распространения пламени определяется чисто физическими закономерностями — скоростью передачи тепла свежей смеси или температуропроводностью смеси. Теории распространения пламени, в основе которых лежит представление об определяющей влиянии скорости теплопередачи, получили название тепловых. После Малла-ра и Ле-Шателье предлагалось большое число различных вариантов тепловой теории, однако основные допущения и модель рассматриваемого процесса в этих теориях не претерпели существенных изменений. [c.120]

Одним из теоретических обоснований физической модели явились тепловые теории распространения пламени, предполагавшие, что скорость распространения пламени является функцией главным образом теплопроводности смеси. Несмотря на отсутствие корректных доказательств справедливости данных представлений, тепловые теории распространения пламени создавали устойчивую иллюзию справедливости физической модели горения. [c.144]

Отправным пунктом построения теории распространения пламени является совместное рассмотрение происходящих в пламени химических процессов и процессов переноса (теплопроводности и диффузии) (см. [66, 421). [c.236]

Величина определяется кинетикой реакции горения и теплопроводностью смеси (если природа распространения пламени тепловая) или диффузией активных центров (холодное пламя), В различных моделях (теориях) распространения пламени устанавливается связь между и и скоростью реакции в зоне пламени и процессами переноса теплоты или веихества на основании уравнения теплопроводности или диффузии. [c.267]

Е. Теория распространения пламени в гомогенных системах [c.24]

В этой главе мы рассмотрим влияние турбулентности как в случае горения в потоке с предварительным перемешиванием (пункт в 2), так и в случае горения без предварительного перемешивания. Строго говоря, этот вопрос еще не может излагаться в книге, посвященной теории горения, так как, к сожалению, фундаментальной теории распространения пламени, основанной на статистической теории турбулентности (см., например, [ ]) пока пе существует ). Однако, поскольку практически во всех тепловых или других энергетических установках течение в камерах сгорания является турбулентным, любое руководство по горению оказалось бы неполным, если бы в нем не был рассмотрен вопрос о турбулентном горении. При отсутствии удовлетворительной теории наилучшим способом получить представление о турбулентном горении, но-видимому, является тщательное обсуждение экспериментов любая полезная теория должна объяснять результаты этих экспериментов. Поэтому в 2 и 3 дается [c.226]

На основе теории распространения пламени изучено влияние продольного электрического поля на интенсификацию процесса горения. Экспериментально показано, что с повышением напряженности электрического поля, независимо от его направления, скорость распространения пламени увеличивается. Приведены оценочные расчеты зависимости скорости распространения пламени от электрического поля и получено удовлетворительное согласие теоретических расчетов и результатов эксперимента. Предпринята попытка объяснить влияние продольного электрического поля на скорость распространения пламени. [c.156]

Процесс распространения пламени обычно связывается с передачей тепла от продуктов сгорания или с диффузией активных частиц (радикалов и атомов) из зоны химических реакций в свежую смесь [Л. 1—9]. Теоретически иаиболее полно разработана тепловая теория распространения пламени [Л. 1, 5, 6 и 7], согласно которой [Л. 5] [c.218]

В теории распространения пламени задачей является нахождение стационарного режима, распространяющегося с постоянной скоростью W. В таком режиме все величины зависят только от линейной комбинации координаты и времени [c.307]

F — безразмерная функция в теории распространения пламени (VI, 60). [c.474]

Наиболее обоснованной является диффузионно-тепловая теория распространения пламени, развитая в исследованиях американского ученого [c.92]

Основы современной тепловой теории распространения пламени [c.178]

Далее температура граничного слоя струи была отождествлена с температурой, при которой реакция заметно развивается в пламени. На основании теории распространения пламени авторами в формуле (9-35) сделана замена [c.167]

В простейшем виде современную теорию распространения пламени можно изложить следующим образом. Представим, что в газовой смеси распространяется пламя. Перед пламенем будет находиться свежая смесь, а сзади — продукты горения. Пусть газ движется навстречу пламени со скоростью, равной скорости распространения пламени. Тогда пламя будет неподвижным. Распределение температуры в газе изобразится схематически кривой, приведенной на рис. 9. Обозначим температуру смеси вдали от пламени через То, а температуру продуктов горения — Т . [c.16]

Все приближенные теории распространения пламени можно разделить на две группы теории, в которых роль поджигающего фактора приписывается активным частицам, диффундирующим в несгоревшую смесь из зоны горения (диффузионное распространение пламени), и теории, в [c.490]

Другая попытка вычисления нормальной скорости горения на основе диффузионной теории распространения пламени была предпринята Кулей и Андерсоном [656] применительно к пламенам в смесях брома с водородом [c.493]

Крупным шагом вперед было также введение в теорию распространения пламени данных химической кинетики. Первый шаг в этом направлении был сделан Льюисом и фон Эльбе [1146] (1934 г.), давшими приближенное решение задачи распространения пламени для реакции взрывного разложения озона. Исходя из следующего механизма реакции [c.496]

В явно неудовлетворительном состоянии находится также и вопрос о кинетике и механизме реакций горения в связи с теорией распространения пламени, так же как и вопрос о равновесиях в пламенах. [c.4]

V и 1 0 — удельные объемы газа), откуда следует, что сумма химической QnV) и тепловой (рСр ТУ) энергии единицы массы газа есть величина постоянная. Выражаемый равенством (42.15) постулат о постоянстве суммы тепловой и химической энергии газа в любом слое между исходной смесью и сгоревшим газом и был положен Льюисом и Эльбе [876] в основу развитой ими теории распространения пламени разложения озона (см. ниже, стр. 596—597). Как видим, этот постулат равнозначен иосту- [c.592]

Тепловые и диффузионные теории распространения пламени имеют ограниченную применимость, определяемую теми допущениями, которые положены в основу этих теорий. Надежные расчетные значения и могут быть получены только на основе детального механизма реакций горения, точных значений констант скорости этих химических реакций, точных значений коэффициентов диффузии и теплопроводности. Все эти требования на современном уровне знаний не могут быть удовлетворены. По этой причине в последние годы больщее внимание уделяется теоретическим расчетам, направленным не на вычисление и , а на выяснение отдельных особенностей механизма горения, на определение констант скорости отдельных элементарных реакций в процессе горения и т. д. [c.120]

Все приближенные теории распространения пламени можно разделить на две группы теории, в которых роль поджигающего фактора приписывается активным частицам, диффундирующим в песгоревшую смесь из зоны горения (диффузионное распространение пламени), и теории, в которых принимается, что поджигание свежей смеси осуществляется теплом, поступающим из зоны горения (тепловое распространение пламени). [c.236]

Крупным шагом вперед было введепие в теорию распространения пламени данных химической книотики. Первый шаг в этом направлении был сделан Льюисом и фон Эльбе [85, 3791 для реакции взрывного разложения озона. Исходя из следующего механизма реакции [c.238]

Коснемся далее теории распространения пламени, развитой Зельдовичем и Франк-Каменецким [51]. В основе этой теории лежит представление [c.239]

Одна из первых теорий пределов распространения пламени, в основе которой лежит представление о доминирующай роли тепловых потерь, принадлежит Зельдовичу [45]. На основании тепловой теории распространения пламени (см. вышэ) Зельдович получает равенство (см. также [136, гл. VII [c.240]

В выполненной А. Ф. Беляевым экспериментальной работе по исследованию горения летучих взрывчатых веществ впервые было установлено, что вещество вначале нагревается до температуры кипения, затем испаряется основная химическая реакция протекает в узкой зоне над поверхностью вещества [3]. Механизм горения взрывчатых веществ А. Ф. Беляева в дальнейшем математически описал Я- Б. Зельдович, использовав теорию распространения пламени в газах. Поскольку основной компонент пороха (нитроклетчатка) нелетуч. Я- Б. Зельдовичем при распространении теории горения на горение баллиститного пороха была выдвинута гипотеза о газификации пороха. Под газификацией понималось эндотермическое превращение пороха в газообразные продукты, pea-, гирующие затем между собой с выделением тепла. [c.269]

Сопоставление теории распространения пламени с опытом затрудняется тем, что кинетика и механизм сложных реакций при высоких температурах, осуществляющихся во фронте пламени, часто оказываются не такими, как при изучении предпламенной реакции в области более низких температур. Поэтому теория распространения пламени используется не столько для предвычис-ления скорости пламени по известной кинетике реакции, сколько для изучения высокотемпературной кинетики, трудно доступной для других методов исследования. [c.386]

На опыте скорость пламени во многих случаях несколько уменьшается с давлением, что описывается отрицательными значениями показателя v, лежащим между О и — V2, что, согласно результату (VIII, 69), отвечает порядку реакции между первым и вторым. Для реакции второго порядка скорость пламени не должна зависеть от давления. Этот результат сохраняет силу и для любой совокупности бимолекулярных реакций, в том числе и обратимых. К сожалению, в горячих пламенах, где существенна диссоциация продуктов горения, зависимость скорости пламени от давления существенно усложняется. Равновесия диссоциации определяются не только бимолекулярными реакциями, вследствие него степень диссоциации сильно зависит от давления. Именно поэтому в горячих пламенах изменение давления может через степень диссоциации влиять на температуру пламени, которая сильно влияет на скорость распространения. Определение формально-кинетических характеристик реакций горения при помощи теории распространения пламени использовали Барский и Зельдович [27] для реакции окиси углерода с кислородом и Розловский [28] для реакции хлора с водородом. Полученные значения энергии активации и порядка реакции сопоставлялись с кинетическими характе- [c.387]

Роль физических факторов в процессе горения впервые была установлена французскими учеными Малдяром ы Ле Шателье и русским физиком В. А. Мпхельсоном — основоположником теории распространения пламени в газах. [c.8]

В Институте химической физики был проведен ряд больших работ в области теории гомогенного горения. К ним относятся спектроскопические исследования кинетикп газовых реакций В. Н. Кондратьева, теория распространения пламени в газах Я. Б. Зельдовича и др. [c.9]

Чл.-корр. АН СССР Я. Б. Зельдович сделал большой вклад в изучение теории распространения пламени и создал теорию детонационного горения газов. [c.4]

Малляр и Ле-Шательо в 1887 г. выдвинули так называемую тепловую теорию нормального распространения пламени. По это11 теории распространение пламени объяснялось передачей тепла из зоны горения к горючей смеси путем теплопроводности. Эта теория игнорировала химическую сторону явления, поэтому она не могла объяснить многих экспериментальных фактов и оказалась несостоятельной. [c.92]

Это положение, принятое при построении теории распространения пламени распада озона (см. стр. 178), в дальнейшем было подвергнуто ра-дЕшальному пересмотру, и те же авторы пришли к заключению, что диффузионное перемешивание свежего газа с продуктами сгорания происходит со значительно меньшей скоростью, чем перенос тепла теплопроводностью, так что повышепие энтальпии в результате нагрева смеси значи-Te.ibiio превышает ее уменьшеиие в результате разбавления свежей смеси продуктами сгорания. Авторы даже считают возможным в качестве хорошего приближения вообще пренебрегать диффузионным членом в основном уравнении [149, стр. 346, 417]. В итоге энтальпия в пламени остается постоянной только для исходного и конечного состояний, а в промежуточной зоне подогрева создается горб энтальпии. Наличие такого барьера энергии авторы считают по существу необходимым для распространения пламени и особенно для теплового механи.эма зажигания горючей смесп(гм. 15). [c.182]

Коснемся далее теории распространения пламени, развитой Зельдовичем и Франк-Каменецким [122, 128, 307]. В основе этой теории лежит представление о том, что реакция горения в основной ее части протекает при температуре, мало отличающейся от максимальной температуры горения (Тт). Это представление исходит из факта, что большинство реакций горения обладает большим температурным коэффициентом. Действительно, выражая температурную зависимость скорости реакции законом Аррениуса, справедливым в более или менее широком температурном интервале, и полагая эффективную энергию активации равной 25 ккал найдем, что при понижении температуры от 2000 до 1500° К скорость реакции уменьшается приблизительно на порядок, от 1500 до 1000° К — на два порядка, от 1000 до 500° К — на пять порядков. [c.497]

Теоретические исследования распространения пламени, в частности исследования Хиршфелбдера с сотрудниками, Кармана, Сполдинга и других, далее показали, что тепловая теория, как и конкурирующая с ней диффузионная теория распространения пламени, имеет ограниченную применимость, определяемую теми постулатами, которые положены в основу этих теорий. Эти исследования показали, что наиболее последовательное направление развития теории горения Должно исходить из решения полной (или ограниченно полной) системы уравнений диффузии и теплопроводности, неограниченной условием подобия полей температуры и концентраций или условием стационарности концентраций промежуточных веществ, хотя в отдельных конкретных случаях эти условия, приводящие к существенному упрощению расчетов, и могут быть успешно использованы. Необходимым условием правильного развития современной теории горения является также но возможности полный учет особенностей химического механизма реакции горения. [c.498]

С этой точки зрения Гейдон я Вольфгард [827] считают большим шагом вперед разработанную Бехертом [4591 формально-математическую теорию распространения пламени, в которой энергия активации фигурирует как некоторый параметр, значение которого выбирается таким, чтобы вычисляемая при его помощи скорость пламени была ближе к измеренной величине.. [c.501]

Одна из первых теорий пределов распространения пламени, в основе которой лежит представление о доминирующей роли тепловых потерь, принадлежит Зельдовичу [116, 117], который показал, что потери тепла приводят к уменьшению скорости пламени. На основании тепловой теории распространения пламени Зельдовича и Франк-Каменецкого (см. выше) Зельдович получает равенство (см. также [365, стр. 312—316]) [c.502]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология