Сгорание топлив распространение пламени

Скорость распространения пламени. При правильно подобранном топливе и правильном распределении смеси пламя распространяется при сгорании топлива в двигателе со скоростью 10 — 30 м/сек. При такой скорости достигается максимальное использование тепловой энергии топлива, т. к. сгорание происходит почти при постоянном объеме и большая часть тепла, выделившегося при сгорании рабочей смеси, используется на повышение т-ры газов в цилиндре. При медленном горении то же количество газов, что и в первом случае, к концу сгорания будет занимать большой объем а следовательно, т-ра и давление газов, а значит, и мощность двигателя будут меньше. [c.546]

Исследование скоростей сгорания топливо-воз-душных смесей в цилиндре двигателя показало, что при переходе нормального сгорания в дето-, национное скорость распространения пламени резко возрастает. Если при нормальном сгорании пламя распространяется со скоростями от 10— [c.17]

Термический коэффициент полезного действия двигателя растет с повышением степени сжатия, а мощность двигателя — с увеличением наддува . Однако при увеличении степени сжатия и наддува выше определенных пределов нормальная работа двигателя нарушается вследствие детонационного сгорания топлива. При детонационном сгорании пламя распространяется со скоростью около 2000 м/сек, превышающей примерно в 100 раз скорость распространения пламени при нормальном сгорании. Детонационное сгорание наблюдается после воспламенения рабочей смеси от запальной свечи к концу сгорания заряда смеси. [c.208]

В инжекционных горелках для смешения топлива с воздухом используется инжекционное действие газа, быстро вытекающего из сопла в смеситель. В промышленных печах чаще используются горелки среднего давления с давлением газообразного топлива 1,3—3 ama. В этих горелках инжектируется 80—100% воздуха, необходимого для горения (в соответствии с требуемой длиной пламени). Так как в камеру сгорания поступает хорошо подготовленная смесь газа с воздухом, то она быстро сгорает с образованием короткого и несветящегося пламени. Пламя можно получить еще более коротким или вообще устранить его путем пропускания смеси газа и воздуха через узкие отверстия или щели керамической вставки у устья горелки. Поверхность керамической вставки со стороны печи раскалена до высокой температуры, при которой смесь очень быстро сгорает. Газ горит только вблизи поверхности керамической вставки, так как теплопроводность этого материала настолько мала, что смеси, протекающей через щели со скоростью большей, чем скорость распространения пламени (в результате чего не может произойти проскока пламени в смесительную камеру), достаточно, чтобы охладить щели до температуры ниже температуры воспламенения. Оба типа этих горелок приведены на рис. А, Б. У некоторых новейших типов этих горелок используется пористый керамический материал, в котором поры выполняют функцию отверстий. [c.40]

Как-показали результаты проведенных работ, при температуре продуктов сгорания керосина приблизительно ЗОО" С ток ионизации представляет собой пульсирующую линию с отдельными ясно выраженными пиками, частота и амплитуда которых характеризуют количество и температуру отдельных объемов продуктов сгорания, проходящих через межэлектродный зазор. Осциллографическая запись тока ионизации (рис. 33) свидетельствует о наличии некоторой постоянной составляющей ионизационного тока, соответствующей общему уровню ионизации продуктов сгорания и их температуре. Кривая ионизационного тока, полученная для продуктов сгорания с температурой около 1000° С (см. рис. 33, А), не имеет отдельных ясно выраженных пиков тока ионизации, которые наблюдались при более низкой температуре. Исследование тока ионизации пульсирующего холодного пламени (—250° С) показывает (см. рис. 33, В), что пламя это представляет собой совокупность отдельных гор щих объемов пара, количество которых не остается постоянным во времени в каждой данной точке факела. Осциллографирование тока ионизации при воспламенении и горении распыленного топлива Б турбулентном потоке воздуха при различных условиях дает в общем одинаковую картину (см. рис. 33, Г) с тремя четко выраженными областями, характерными для этого процесса областью первоначального зажигания факела, областью распространения пламени от начального очага горения по всему объему факела и областью установившегося горения. В начальный момент времени, когда в холодной топливо-воздушной смеси происходит электрический заряд, воспламеняющий эту смесь, датчик регистрирует отдельные всплески ионизационного тока, источником которого является сам электрический заряд (линия / на рис. 33). О воспламенении топлива можно судить по линии динамического напора воздуха (линия, 3), которая в этот момент имеет значительный подъем. В последующий период происходит распространение пламени от начального очага по всему объему факела, о чем свидетельствует изменение характера кривой тока ионизации и динамического напора воздушного потока. [c.68]

Детонационные свойства — весьма 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 коэффициент полезного действия двигателя. Величина степени сжатия ограничивается характером горения смеси в цилиндре. При запале смеси от искры образующееся пламя может распространяться в цилиндре двигателя с различной скоростью. При нормальном горении скорость распространения пламени равна 10—15 м/сек, однако при некоторых степенях сжатия наступает детонация, при которой пламя распространяется со скоростью 1500—2500 м/сек. Появление детонации сопровождается стуком в цилиндре, перегревом, черным дымом на выхлопе и приводит к повышению расхода топлива, снижению мощности двигателя и преждевременному его износу. [c.458]

После воспламенения рабочей смеси от искры цепные реакции предпламенного окисления резко ускоряются в связи с повышением температуры и давления. Концентрация перекисей в рабочей смеси перед фронтом пламени возрастает, и появляется так называемое холодное пламя. Холодным пламенем называется своеобразное свечение реакционной смеси в результате возбуждения реагирующих молекул от тепла, выделяющегося при реакции окисления, и взрывного разложения накопившихся перекисей. В результате распространения холодного пламени в рабочей смеси продолжает возраст,ать количество перекисей, альдегидов, свободных радикалов. Такая активизация с.меси приводит к образованию вторичного холодного пламени. Температура повышается еще выше. В несгоревшей части смеси возрастает концентрация окиси углерода и различных активных частиц. В реакции окисления вовлекаются больше половины молекул не сгоревшей смеси. В результате последняя часть топливного заряда вместе с образовав-шейся окисью углерода мгновенно самовоспламеняются. Холодное пламя превращается в горячее, что и приводит к образованию детонационной волны и скачкообразному подъему давления. Следовательно, короче говоря, детонационное сгорание последней части топливного заряда происходит вследствие накопления до определенной предельной концентрации высокоактивных частиц, которые реагируют со скоростью взрыва, в результате вся несгоревшая часть горючей смеси мгновенно самовоспламеняется (теория Соколика). Очевидно, чем выше скорость образования перекисей в данной рабочей смеси, тем скорее возникает взрывное сгорание, тем раньше нормальное распространение фронта пламени перейдет в детонационное и последствия детонации скажутся сильнее. Отсюда следует, что основным фактором, от которого зависит возникновение и интенсивность детонации, является химический состав топлива, так как известно, что склонность к окисле нию у углеводородов различного строения при сравнимых условиях резко различна. Если в топливе преобладают углеводороды, не образующие в условиях предпламенного окисления значительного количества перекисей, то взрывного распада не произойдет, смесь не перенасытится активными частицами, и сгорание будет проходить с обычными скоростями, без детонации, [c.89]

Детонация моторных топлив проявляется в поршневых двигателях внутреннего сгорания с зажиганием от искры и возникает в связи с образованием и накоплением органических пероксидов продуктов углеводородного топлива. Детонация происходит при достижении критической концентрации пероксидов в образующейся смеси и характеризуется повышенной скоростью распространения пламени и возникновением ударных волн. Так при нормальной работе двигателя внутреннего сгорйния пламя распространяется со скоростью до 10 м/с, а при детонации - со скоростью 1500—2500 м/с. При этом появляется металлический стук в даигателе, дымный выхлоп, возникает вибрация и перегрев двигателя и, как следствие, при-горание колец, разрушение подшипников и потеря мощности двигателя. Возникновение и интенсивность детонации зависит от химического состава применяемых топлив. Топливо, в котором много нормальных парафиновых и нафтеновых углеводородов, детонирует легче, чем топливо, обогащенное изо парафиновыми и ароматическими углеводородами, более стойкими к детот, нации. [c.7]

Термин пламя часто, но неправильно, применяют к очень горячим, прозрачным и почти невидимым газам. Однако пламена всегда светящиеся. Если пламя охлаждается так, что оно уже перестает светиться, то оно превращается в дым. Свечение пламени обусловлено раскаленными сажистыми частицами. В пламенах, образующихся при сжигании твердого топлива, свечение создается раскаленными частицами золы. В зависимости от количества и размеров твердых частиц излучательная способность пламени лежит в пределах между излучательной способностью прозрачных газов и величиной 0,95, как установлено Тринксом и Келлером . Такая высокая излучательная способность наблюдается лишь на коротком отрезке длины пламени, как показано на рис. 44, на котором представлено характерное соотношение между расстоянием от горелки и излучательной способностью пламени. По выходе из горелки топливовоздушной смеси требуется время для достижения температуры, при которой углеводороды разлагаются, и для достижения образующимися сажистыми частицами температуры горячих газов. По мере распространения пламени образование новых сажистых частиц и сгорание ранее образовавшихся частиц взаимно уравновешивается. На коротком расстоянии за этой точкой новых сажистых частиц не образуется, а ранее образовавшиеся сажистые частицы сгорают. Инженеры-печники обычно хотят, чтобы огонь погас, когда продукты сгорания входят в вытяжную трубу или [c.50]

Что означает термин плохо обтекаемое тело . Плохо обтекаемое тело представляет собой твердый предмет, имеющий такую форМ у, что при погружении его в движущуюся среду возникает циркуляционное течение в следе за этим предметом. Примерами являются сфера, круглый цилиндр,.ось которого перпендикулярна -направлению потока, конус, ось которого параллельна направлению потока, У-образный желоб, щромки которого перпендикулярны направлению потока и т. д. (рис. 17.1). Если движущейся средой является газ, в котором может протекать экзотермическая реакция, и этот газ движется со скоростью, значительно превышающей скорость нормального распространения. пламени в смеси, то стационарное пламя может существовать только в там случае, если в потоке имеются уст ройства для стабилизации пламени. Наиболее распространенным устройством является плохо обтекаемое тело. Существенная особенность его заключается в циркуляции потока в ближнем следе тела это циркуляционное течение несет вверх по потоку продукты сгорания поданных ранее топлива и окислителя, которые -перемешиваются со овежим несгоревшим газом. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология