Факел горения диффузионный

Для случая горения факела в диффузионной области среднюю температуру можно найти, осредняя при интегрировании комплекс От/р. Таким образом, для определения средней получается следующее [c.213]

Зависимость коэффициента диффузии от температуры сравнительно мало отличается от квадратичной. Соотношение (9-17) близко к тождеству. По этой причине результаты расчетов выгорания факела в диффузионной области будет мало зависеть от температуры, если в формуле (9-13) перейти от времени выгорания к длине факела. Среднюю температуру можно определить из графика на рис. 9-11. В целях единообразия и простоты расчетов было решено и для случая горения факела в промежуточной области находить среднюю температуру из графика на рис. 9-11. [c.213]

Поверхность воспламенения факела в химически однородной среде в большинстве случаев достигается внутри ядра струи. Формирование ядра факела, образуемого при раздельной подаче газа и воздуха (химически неоднородная среда), связано с процессом перемешивания газа с воздухом. Определяющую роль в этом случае играют диффузионные свойства газов и законы перемешивания. Так как горение диффузионного пламени определяется процессом смешения газа и воздуха, скорость смешения играет большую роль в формировании процесса диффузионного горения. Процессы смешения в ламинарном и турбулентном потоках происходят по-разному. Поэтому теории [c.55]

Малая скорость процесса диффузии приводит к увеличению длины факела. При теплоте сгорания газа от 5000 до 6000 ккал/м и более факелы пламени диффузионных горелок старых конструкций настолько удлиняются, что возникает необходимость в увеличении размеров топочных объемов, так как при небольших топочных объемах горение характеризуется значительной химической неполнотой. [c.29]

Сажа может образовываться не только из ацетилена, но и из различных ароматических соединений, содержащихся в смолистых веществах. Однако при исследовании диффузионного факела горения природного газа было установлено ", что зоны образования сажи и смол не совпадают сажа обнаружена в светящейся зоне пламени — в тонком слое газа, прилегающем непосредственно к фронту горения, а смолы появляются преимущественно во внутренней темной зоне пламени. Максимальный выход сажи для условий опыта составлял 1,7% от общего содержания углерода в природном газе и соответствовал относительной высоте факела 62—64%. Наибольшее содержание смолистых веществ (0,7%) соответствует начальным участкам (на высоте 2Ъ%). Процесс сажеобразования в диффузионном факеле осложняется тем, что образование дисперсной фазы совмещается [c.87]

Турбулентный факел при прочих равных условиях короче факела при диффузионном горении. Длина свободно горящего турбулентного пламени по И. В. Левченко и Б. И. Китаеву для холодного газа определяется по формуле [c.110]

Тем, кто пользуется бытовыми газовыми приборами, хорошо известны простейшие приемы регулирования горения на конфорочных горелках плит уменьшение или увеличение подсоса первичного воздуха вызывает удлинение или укорочение пламени. При этом можно наблюдать изменение характера пламени отдельных факелов от диффузионного (вялое, вытянутое, светящееся) до близкого к кинетическому (короткое,четко очерченное, со слабой светимостью наружного конуса). [c.16]

Исследованию основных закономерностей горения диффузионного факела в таких условиях и посвящена настоящая работа. [c.80]

Организация процесса горения с раздельной подачей горючего и окислителя весьма характерна для топочной практики. Простейшим типом такого процесса является элементарный диффузионный факел, теории которого посвящен ряд работ, заложивших основы аэродинамической теории факела [1, 2, 3, 4]. Центральным положением этой теории является предположение об общности механизма переноса в турбулентных струях и горящем факеле. Это позволяет использовать весь математический аппарат расчета турбулентных течений при решении задачи о горении диффузионного факела. При этом местоположение фронта пламени определяется из того условия, что потоки реагентов, подходящие к фронту пламени, находятся в стехиометрическом соотношении. [c.123]

В начале каждого опыта замерялась высота факела при диффузионном горении (а = 0). Затем количество первичного воздуха повышалось до исчезновения желтизны пламени. При увеличении количества первичного воздуха до появления ядра замерялись его высота и высота факела пламени. Далее количество первичного воздуха постепенно доводилось до наступления отрыва. [c.42]

В зависимости от организации диффузионных процессов в применяемых горелках представляется возможным изменять длину факела горения. Наибольшую длину факела можно получить при подаче газа и воздуха раздельными параллельными потоками при ламинарном режиме течения, когда смешение происходит только за счет молекулярной диффузии. Короткий факел можно получить путем организации усиленной турбулентной диффузии. [c.84]

В бытовых установках используются только инжек-ционные горелки. Диффузионные горелки на сжиженном газе не могут работать, так как не обеспечивают полноту сгорания из-за недостатка воздуха, поступающего к факелу горения. [c.67]

Состав продуктов внутри факела существенно отличается от состава, соответствующего физической модели. В газе кроме метана содержатся водород, окись углерода, ацетилен и смолистые продукты. Анализ изменения состава газа по высоте пламени показывает, что во фронт горения диффундируют в основном не метан, а продукты его превращения окись углерода и водород. Именно эти продукты, а не метан горят во фронте горения диффузионного факела. [c.31]

В тако постановке задача о горении диффузионного газового факела в ламинарном пограничном слое при наличии скрещенного электрического и магнитного ноля сводится к интегрированию системы уравнений [c.129]

Рассмотрим два вида факелов горения — кинетический и диффузионный. Прн кинетическом горении имеется предварительно подготовленная смесь горючего и окислителя, которая и подается в топочную камеру. Воспламенение этой смеси происходит в пограничном слое между поступающим потоком и периферийным циркулирующим вихрем продуктов сгорания. [c.143]

Воздействие акустических колебаний резко меняет характер горения диффузионного факела. Во-первых, сильно сокращается длина холодного ядра, и зона воспламенения приближается к горелке во-вторых, резко возрастает градиент температур в зоне горения в-третьих, примерно в четыре раза увеличивается глубина выгорания топлива. [c.144]

В технике весьма распространены газовые горелки, выполненные в виде коаксиальных сопел. Простейшая схема такой прямоструйной горелки показана на рис. 4-1. Прежде чем привести данные о горении диффузионного факела, созданного с помощью такого рода [c.79]

Подведем краткие итоги. 0)четание предположения о протекании реакций горения с конечной скоростью на фронте пламени с уравнениями переноса без источников, как и в схеме с бесконечной скоростью реакций, привело к замкнутой краевой задаче. Из ее решения находятся местоположение фронта пламени, значения температуры и полноты сгорания на нем, а также профили скорости, р , температуры и концентраций во всей области смешения. По поводу профилей следует указать, что практический смысл имеют два решения — в области высокой, близкой к единице, полноты сгорания и в области практического отсутствия горения. Для первого из них хорошим приближением служит расчет профилей в предположении бесконечной скорости реакций, для второго — расчет смешения газов при отсутствии горения. Таким образом, основной смысл учета конечной скорости реакций состоит в установлении области существования стабильного режима горения диффузионного факела и условий его срыва. [c.124]

Шум горения зависит, прежде всего, от скорости горения, в свою очередь определяемой составом топливно-воздушной смеси, степенью ее предварительного смешения. Для углеводородных видов топлива, применяемых в трубчатых печах, характерны следующие диапазоны частот, в которых уровень шума максимален 75—600 Гц для кинетического факела и 300—600 Гц для диффузионного. [c.293]

При принудительной подаче части воздуха, необходимого для полного сжигания топлива, факел пламени будет короче, чем в случае диффузионного горения. В еще большей степени геометрия факела зависит от степени закрутки топливовоздушного потока на выходе из горелочного устройства. В зависимости от степени закрутки формируется факел от колоколообразной до плоской формы (настильное пламя). Применение пара для распыливания жидкого топлива практически не влияет на геометрию факела пламени. [c.107]

Горение полифракционного факела в кинетической и диффузионной областях [c.203]

Из рассмотрения уравнений выгорания частиц, когда для слоя ад не зависит от б, получим = с18 , т. е. при горении в слое в диффузионной области наблюдается эквидистантность кривых выгорания, так же, как это было в факеле в кинетической области [c.229]

При вытекании струи горючего газа в спутный поток воздуха (или в неподвижный воздух) на границах струи начинается горение Кислород диффундирует к пламени через все утолщающийся слой продуктов горения. Когда пламя подойдет к оси струи газа, горение заканчивается. Простое выражение для высоты h диффузионного факела можно получить уже из соображений размерности [c.42]

Горение распыленного твердого и жидкого горючего является важной составной частью рабочего процесса в воздушно-реактивных и жидкостно-реактивных двигателях, в дизелях, в промышленных топках на угольной пыли или жидком горючем. Следует отметить, что и при сжигании газа возможно образование частиц углерода в пламени (как в диффузионном, так и в гомогенном, особенно при увеличении давления [12]). При этом горение затягивается, а высота факела растет. [c.49]

Из предыдущего следует, что в факеле, образующемся при перемешивании потоков топлива и воздуха, тепловыделение происходит значительно медленнее, чем в факеле, образующемся при горении готовой смеси топлива и воздуха. Естественно, поэтому, что устойчивое горение возможно только при соблюдении определенных термических условий, которые должны сводиться к тому, чтобы тепловыделение балансировалось с теплоотдачей в окружающую среду и чтобы этот процесс происходил при таком температурном режиме самой холодной части факела, при котором обеспечивалась бы необходимая скорость протекания химических реакций (более ЮОО—1100°), т. е. чтобы процесс определялся не кинетическими, а диффузионными факторами. [c.216]

Ряд статей посвящен вопросам турбулентного горения математическому описанию турбулентного перемешивания в процессе горения (статья В. А. Фроста и сотр.), расчету длины факела в случае диффузионного горения (И. А. Замятина), горения гомогенной смеси с учетом спектральных характеристик турбулентности (Б. П. Афанасьев). В статье И. В. Беспалова показано, что в турбулентном пограничном слое скорость горения определяется не только диффузией, но и кинетикой химических реакций. [c.5]

Наконец последняя группа работ, на которой следует остановиться, работы Л. А. Вулиса [12—14], Г. Н. Абрамовича [15, 16] и других авторов, в которых не принимаются во внимание пульсации температур в различных точках турбулентного факела пламени. При этом оказывается возможным решать различные, часто очень сложные задачи о горении газовых струй (диффузионное горение). Но кажется, что колебание температуры и других параметров в фиксированных точках факела очень важно и не может игнорироваться нри построении способов расчета турбулентного горения. Недавние эксперименты И. В. Беспалова [c.9]

Из сказанного можно сделать вывод, что при высоких температурах, господствующих в факеле, горение сажи, по-видимому, происходит в диффузионной области. Так как при этом относительная скорость движения частиц сажи и потока практически равна нулю, то диффузия носит исключительно молекулярный характер. Этим и обусловлено медленное выгорание углеродистых частиц в факеле. По приведенным выще соображениям при анализе процессов, соверщающихся в гетерогенном факеле, нельзя оперировать с частицей усредненного размера, а необходимо рассматривать факел как полидисперсную систему. [c.208]

Однако, если условие постоянства теоретического избытка воздуха (а = 1) является непременным для всего фронта горения диффузионного факела, то значение других характеристик не может сохраняться от зоны к зоне, так как фронт горения постепенно качественно изменяется чем дальще от начала факела, тем больше топливный газ балластируется в зоне мертвыми продуктами сгорания, уменьщая свою теплотворную способность (/Сг ) Это вызывает соответствующее уменьщение и теоретического расхода окислителя, в противовес чему расход последнего начинает значительно расти вследствие все большего забалластиро-вания окислителя такими же продуктами сгорания (к ,ц Т ) в зоне // . Наконец, при естественном развитии процесса в потоке, т. е. при взаимном выравнивании скоростей его отдельных слоев, в конце факела заметно ухудшается интенсивность смесеобразования, которая при прочих равных условиях определяет скорость сгорания образующейся горючей смеси, иначе говоря, удельное тепловыделение на единицу поверхности фронта сгорания (9 , 1 ккалчас). Следствием падения удельного тепловыделения должно явиться ухудшение теплового баланса конечных зон факела, которое не может быть [c.188]

Эти два типа факелов принято называть также гомогенным и диффузионным. Наряду с этим диффузионное горение противопоставляется кинетическому горению и по другому признаку — лимитирующему в сложном процессе явлению — транспорту (диффузии) реагентов к месту сгорания или кинетике химических реакций. При этом первый тип горения — диффузионный — наблюдается и при горении неперемещанных газов (здесь лимитирует смесеобразование, а скорость реакций на фронте пламени практически бесконечно велика), и при горении однородной смеси (диффундирующей к фронту пламени). В обоих случаях из-за быстрого, теоретически мгновенного сгорания концентрация компонент горючей смеси на поверхности фронта близка к нулю. В противоположном случае — кинетического горения — скорости реакций низки, а диффузии относительно высоки. Поэтому в объеме факела при раздельной подаче топлива и окислителя реагирующие компоненты успевают перемешаться. В результате независимо от способа подачи реагентов кинетическое горение осуществляется во всем объеме факела. Однако интенсивность такого горения, как правило, весьма низка. Поэтому переход от кинетического горения к диффузионному (и одновременно от объемного горения к поверхностному, фронтальному) отождествляют с воспламенением, а обратный переход — с потуханием. Подробнее об этом будет сказано в 1-3, посвященном тепловому режиму горения. Что же касается терминологии, то будем в дальнейшем преимущественно называть диффузионными фронтальные факелы, не отказываясь впрочем (там, где это не может вызвать недоразумений) и от противопоставления диффузионного факела непере-мешднных газов гомогенному факелу однородной смеси. [c.11]

Приближенное исследование теплового режима факела неиеремешанных газов может быть выполнено на основе квазигетерогенной схемы, сочетающей в себе допущение о существовании бесконечно тонкого фронта пламени с предположением о конечной скорости реакции на фронте. Физической предпосылкой для такой схематизации процесса является то, что переход от поверхностного горения (диффузионная область) к объемному (кинетическая область) и наоборот осуществляется в весьма узком интервале температур и практически совпадает с критическими режимами воспламенения и потухания. [c.21]

Опр). содержание первичного воздуха при исчезновении желтизны пламени (а сч). содержание первичного воздуха при появлении ядра (аядр), высота ядра ( ядр), высота факела при диффузионном горении (Нд) и высота факела перед отрывом (Яотр)- [c.41]

Оба подхода к исследованию процесса горения — при бесконечно большой или конечной скорости реакции — применяются в этой книге к изучению газового факела. Выбор его в качестве объекта исследования объясняется, с одной стороны, практическим значением газового факела самого по себе и в виде основы факельного способа сжигания любого топлива. С другой стороны, общность аэродинамической структуры факела и газовых струй и процессов переноса в них позволяет эффективно использовать при исследовании факела методы и результаты теории турбулентных струй — одного из наиболее развитых разделов прикладной га-зоюй динамики 1Л. I 10 221. Это относится к так называемому диффузионному факелу (горение неперемешанных газов), а также к гомогенному факелу (горение однородной смеси). [c.4]

Приведем вначале некоторые данные визуальных наблюдений. На рис. 3-1 показана фотография факела, полученного на установке № 2. Из фотографии видно, что турбулентный факел можно условно разделить на две характерные области, существенно различные по внешнему виду и состоянию зоны горения. В первой из этих областей, расположенной вблизи сопла, диффузионный факел образует гладкую ламинарноподобную поверхность, весьма устойчивую к различного рода возмущениям. На некотором расстоянии от среза сопла (порядка 2—3 калибров) происходит заметный распад этой поверхности. При этом размеры зоны, в которой завершается переход к полностью турбулентному режиму, сравнительно малы и не превышают одного калибра. Основная часть факела, лежащая за зоной распада, имеет размытые контуры. Аналогичная картина горения диффузионного факела была ранее описана в ряде работ [Л. 91 и др.]. [c.57]

Максимальный размер факела формируется прямоструйными горелками без предварительного смешения топлива с воздухом. В этом случае длина и диаметр факела определяются качеством топлива, конструкцией насадка и скоростью выхода топливз1. При принудительной подаче части воздуха, необходимого для полного сжигания топлива, факел пламени будет короче, чем в случае диффузионного горения. В еще большей степени геометрия факела зависит от степени закрутки топливовоздушного потока на выходе из горелочного устройства. В зависимости от степени закрутки формируется факел от колоколообразной до плоской формы (настильное пламя). Применение пара для распыливания жидкого топлива практически не влияет на геометрию факела пламени. [c.107]

Крупные частицы бурых углей, сжигаемых обычно при грубом помоле, горят, как уже говорилось, в диффузионной области. На рис. 9-13 проведено сопоставление расчетных значений коэффициента диффузионного обмена o qoi, определенных из обработки данных испытаний топок, со значениями рассматриваемого коэффициента, найденными непосредственно из формулы a oi = Nu D/ooi. Коэффициент диффузии D относился к средней температуре факела Тф, а величина критерия Нуссельта Nu определялась для наиболее крупной частицы с учетом скорости ее витания. Расчетное значение a oi. находимое из данных по горению пыли бурых углей, вычислялось с помощью номограммы, построенной для диффузионной области горения, т. е. величина a joi подсчитывалась с использованием формулы (9-13) по известным недожогу и времени горения пыли. Из рис. 9-13 видно, что расчетные значения коэффициента a oi совпадают по порядку величины с его действительными значениями. Отклонения примерно те же, что и для константы скорости горения. [c.215]

Итак, в действительности горение капель большей частью не диффузионное, критерий Семенова имеет конечное значение. Чем меньше критерий Семенова, тем меньше сгорание паров в пределах приведенной пленки. Очень мелкие капли (малые значения критерия Семенова) только испаряются, и они могут испариться полностью до воспламенения факела. Однако и в этом случае изменение диаметра капли во времени, как и вообще при испарении, отвечает закону Срезневского (со своим значением К). [c.253]

Решение. Как видно из формулы (11-9), Для капель разных фракций с Текущими размерами и можно записать (6 ) = d (б ).Следовательно7соотн о"-шение между размерами капель разных фракций при их совместном испарении такое же, как и между частицами твердого топлива разных фракций при диффузионном горении. Используя методику, применяемую при расчете выгорания полидисперсного пылеугольного факела, можем записать для текущей массы капель на 1 кг исходного топлива следующее выражение [c.256]

Можно также рассчитать диффузионное горение капель в прямоточном поли-дисперсном факеле (поступая, как и в предыдущем примере). Однако, как уже говорилось ранее, подобный расчет для реального закрученного (неодномерного) факела затруднителен. [c.256]

К первой группе отнесены горелки, в которых смешение потоков воздуха и газа происходит не в пределах горелки, а в топочной камере, благодаря чему осуществляется диффузионное горение топлива. При сжигании теплонеустойчивых газов эти горелки позволяют получить светящийся факел. Повышенная степень черноты пламени обусловлена наличием в нем раскаленных частиц углерода. [c.34]

Существенно отметить, что дпфф знойное пламя не может сколь угодно близко подойти к краям горелки пз-за наличия теплоотвода в горелку. Между тем взаимная диффузия окислителя и горючего начинается непосредственно на срезе горелки. Следовательно, вблизи краев горелкп горение идет в гомогенной смеси, а выше становится диффузионным. Хотя область гомогенного горения мала, она весьма существенна для устойчивости диффузионного факела [12]. [c.42]

Что касается горючей оболочки, то она очень сильно снижает нижний предел давления, при котором еще возможно горение (см. выше), но не очень заметно влияет на скорость горения при низких давлениях (см., например, табл. 56). В данном случае теплопередача от диффузионного пламени на краях заряда не в состоянии существенно повысить скорость горения NH4 IO4 (и. тихпь компенсирует затраты тепла на испарение горючего), но аато не дает температуре пламени NHg + H IO4 опускаться ниже некоторого уровня ( дежурный факел ). [c.200]

В сборнике представлены материалы докладов, прочитанных на Общемосковском семинаре] по теории горения (1968 —1969 гг.). Изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований в области горения газов и твердых тел, выгорания пылеугольного факела при различных коэффициентах избытка окислителя. Рассмотрены процессы взаимодействия химически активных газов с графитом и коксующимися материалами, а такн е актуальные проблемы диффузионного и гомогенного горения газов в турбулентном потоке и другие вопросы. [c.4]