Самовоспламенение воспламенение критические условия

Графически соотношение между dQ dx и dq dx при разных давлениях показано на рис. 3.13. Из этих соотношений можно определить критические условия теплового взрыва. Если при постоянном значении То изменять начальное давление реагирующего газа, то изменение dQ/dx и dq dx происходит так, как показано на рис. 3.13, а. При изменении dQ dx по кривой 1 скорость тепловыделения будет возрастать до достижения температуры Г/. Выше этой температуры скорость теплоотдачи превышает скорость тепловыделения и рост температуры смеси прекратится. Если dQ/dx изменяется по кривой 3, то количество выделившегося тепла будет превышать количество тепла, отведенного стенками. Смесь будет непрерывно разогреваться и, в свою очередь, повышать скорость реакции. В результате произойдет самовоспламенение смеси. При изменении dQ dx по кривой 2 температура будет возрастать до Гь В точке касания кривой dQ dx и прямой dq dx наблюдается равенство скоростей тепловыделения и теплоотвода. Система находится в неустойчивом равновесии. Незначительное повышение температуры в точке Ту приведет к самопроизвольному воспламенению смеси. Температура Ти таким образом, является температурой самовоспламенения смеси. [c.129]

В результате исследований пожароопасных свойств различных рецептур полимерных покрытий полов были сформулированы основные технические требования, предъявляемые к полимерным покрытиям полов АЭС. Они охватывают комплекс пожароопасных свойств полимерных покрытий характеризующих склонность материала к горению и распространению пламени по поверхности (группа горючести и индекс распространения пламени), дымообразующую способность (коэффициент дымообразования), токсичность продуктов сгорания (показатель токсичности и критические условия горения материала — температуры воспламенения и самовоспламенения). В качестве одного из критериев, характеризующих критические условия горения материала, предложено ввести значения кислородного индекса, который для трудносгораемых покрытий должен быть не менее 40. Нормируемые величины показателей пожарной опасности устанавливаются из такого расчета, чтобы материал был трудносгораемым, медленно распространяющим пламя с умеренными дымообразованием и токсичностью продуктов горения. [c.154]

Условие воспламенение топлива, то есть тепловыделение должно превышать теплоотвод в окружающую среду. Это достигается при повышении давления, начальной температуры, понижении энергии активации. В результате начинается прогрессирующий саморазогрев топливо-воздушной смеси, дальнейшее увеличение скоростей реакций окисления, быстрое выделение большого дополнительного количества тепла и происходит воспламенение. Критическим пределом теплового взрыва является температура самовоспламенения Тв, например, для бензинов 400 40, для дизельных топлив — 320-240 °С. [c.94]

Простейшим примером критического явления можно считать тепловое самовоспламенение. Основная идея теории теплового самовоспламенения была высказана Вант-Гоффом [1]. Согласно его идее, условие теплового самовоспламенения заключается в невозможности теплового равновесия между реагирующей системой и окружающей средой, В дальнейшем эту идею развивали Ле-Шателье [2], Семенов [3], Тодес [4], Райс с сотрудниками[51 и автор настоящей книги [6]. Семеновым и его школой [7] было открыто и исследовано явление цепного самовоспламенения, условие которого заключается в невозможности равновесия между образованием и расходованием активных продуктов автокаталитической реакции. Критическое условие самовоспламенения связывает все параметры, влияющие на скорость реакции и на отвод тепла или активных продуктов в окружающую среду. Воспламенения можно достичь изменением любого из этих параметров как физических свойств смеси — температуры, давления, состава, коэффициентов теплопроводности или диффузии,— так и размеров сосуда. Влияние температуры на скорость реакции имеет наиболее резкий экспоненциальный характер, вследствие чего температура самовоспламенения зависит от других параметров только логарифмически. Именно поэтому она и представлялась первым исследователям физической константой смеси. [c.261]

Критические условия вынужденного воспламенения (зажигания) местным тепловым импульсом также заключаются в нарушении теплового (или диффузионного) равновесия. Условие самовоспламенения для чисто гомогенной реакции проще в том отношении, что в него входят только свойства (и геометрические размеры) самого объема горючей смеси. Температура стенок полагается заданной и постоянной за время развития процесса воспламенения она обычно не успевает заметно измениться. При этом допущении, хотя самовоспламенение и зависит от условий теплоотдачи, последние могут считаться независящими от свойств стенки. Именно поэтому задача о самовоспламенении считается [c.261]

За температуру в разложении ( 1,22) примем при этом температуру стенки Гд и уравнение ( 1,32) будем решать в простейших граничных условиях 0 = О на внутренней поверхности стенки. Критическим условием воспламенения будет постоянное значение параметра 6, зависящее только от геометрической формы сосуда. Именно поэтому для газов и газовых смесей условие самовоспламенения может рассматриваться как некая физическая характеристика, зависящая от свойств и объема смеси, но не зависящая от окружения (например, от материала стенок). При сильной конвекции температура внутри реакционного объема может выравняться, но тепловое сопротивление все равно будет приходиться не на стенку, а на прилегающий к ней пограничный слой и может быть рассчитано по методу приведенной пленки (см. главу I). [c.298]

Конкретный вид критического условия воспламенения из нестационарной теории легко найти с помощью диаграммы Семенова [3]. На этой диаграмме (рис. 22) каждый из членов правой части уравнения (VI,46) изображается как функция от 0. Первый член дает кривую теплоприхода, второй — прямую теплоотвода. Там, где первая лежит выше, происходит нагревание, там, где вторая,— охлаждение. Условие вынужденного воспламенения определяется пересечением, условие самовоспламенения — касанием прямой и кривой. Чтобы найти условие касания, нужно приравнять сами члены и их производные [c.303]

При вынужденном зажигании нагревается только небольшой объем среды. Это осуществляется или введением в смесь накаленного тела, или пламенем, или электрической искрой. Сущность процесса вынужденного зажигания одинакова с сущностью процесса самовоспламенения, но явление вынужденного воспламенения более сложно, чем явление самовоспламенения. Критические условия при вынужденном воспламенении связаны и со свойствами источника воспламенения и с условиями распространения пламени. [c.11]

Аэрозоли по воспламенению и горению во многом подобны газовым смесям. Эти процессы для них определяются сходными критическими условиями. Соответственно опасность аэрозолей и газовых смесей характеризуется рядом параметров. К этим параметрам относятся концентрационные пределы воспламенения, минимальное взрывоопасное содержание кислорода, минимальная энергия зажигания, максимальное давление взрыва, скорость нарастания давления. Сходная способность проявляется также в достижении взрывных скоростей горения. К числу указанных параметров можно было бы отнести и температуру самовоспламенения. Однако для многих органических аэрозолей этот показатель имеет малую практическую ценность, так как он получается значительно более высоким, чем для аэрогелей (табл. 12) [29]. [c.53]

Процесс горения полимеров возникает чаще всего в результате воспламенения летучих соединений в газовой фазе, хотя, как это следует из вышесказанного, он может начаться также и вследствие гетерогенной реакции на поверхности раздела фаз. При этом возможны два основных режима зарождения горения 1) самовоспламенение за счет протекания реакции во всем объеме полимера и 2) вынужденное воспламенение (зажигание) за счет протекания реакции в небольшом объеме полимера под действием внешнего источника с дальнейшим воспламенением всей системы [1, с. 16]. Для полимеров наиболее характерен режим зажигания. Поэтому критические условия воспламенения в значительной степени определяются источником зажигания и условиями окружающей газовой среды. Вопросы, связанные с зажиганием, подробно освещены в обзоре [4], здесь мы остановимся кратко лишь на основных моделях зажигания в К- и газовой фазах. [c.9]

Критическое условие (УП,38а) имеет чрезвычайно простой смысл если в определение параметра б подставлять скорость реакции не при начальной температуре газа, а при температуре стенки, то получится критерий б г бе , критическое значение которого сохраняет то же значение, что и в задаче о самовоспламенении. Есть все основания полагать, что этот вывод останется в силе и для других задач о симметричном воспламенении (но, конечно, не для локального зажигания). [c.335]

Гетерогенными факторами указанного типа обусловлены также следующие закономерности цепного горения изотермическое многократное самовоспламенение в замкнутом объеме, новые критические явления внутри области воспламенения в изотермическом режиме, изотермическое гетерогенное распространение пламени, гистерезис кинетики цепного процесса, индукция одной цепной реакцией другой реакции из-за участия адсорбированных носителей цепей, гетерогенное разветвление цепей, приводящее к локализации изотермического пламени у поверхности даже в условиях, когда обрыв цепей происходит в основном на поверхности, выход атомов кристаллической решетки в газовую фазу под воздействием носителей цепей и т. д. Обнаруженные закономерности присущи всему классу разветвленных процессов, т. е. имеют общий характер. Очевидно, что указанные факторы действуют и в неизотермических условиях. [c.429]

Теплоотвод и критические условия воспламенения. Самовоспламенение горючей среды возможно только при определенных условиях. Процесс тепловыделения при реакции сопровождается теплоотводом от саморазогре-вающейся реагирующей среды в окружающее пространство. В случае предварительного нагревания реактора до определенной минимальной температуры самовоспламенения Гг, тепловыделение при реакции становится больше теплоотвода. Газ разогревается, и реакция ускоряется. В результате разница между скоростями тепловыделения и теплоотвода прогрессивно увеличивается, и происходит тепловой взрыв, практически с таким же разогревом, как и при адиабатической реакции, т. е. без тепловых потерь. Если температура, хотя бы немного меньше температуры самовоспламенения, тепловыделение и теплоотвод уравниваются уже при незначительном разогреве, и устанавливается режим медленной реакции с практически постоянной скоростью. [c.27]

Аналогичные наблюдения были получены и при изучении низкотемпературного воспламенения смеси пропана с воздухом [93] —именно, резкое сокращение задержки, также с видимым исчезновением холоднопламенной стадии при давлении около 10 атм (рис. 56). Отмечая, что переход от двустадийного к одностадийному воспламенению сопровождается специфическим металлическим стуком, автор заключает ... теперь стало ясным, что в условиях двигателя внутреннего сгорания процессы медленного окисления должны приводить к одностадийному воспламенению без отдельного холоднонла-менного процесса . На основании тех же опытов Таупенд писал По мере повышения давления в низкотемператур-яой зоне значительно дальше пределов самовоспламенения двустадийный характер проявляется все меньше, пока при некотором критическом давлении не переходит в одностадийный взрыв большой силы. Этот тип самовоспламенения близко воспроизводит явление стука в двигателе внутреннего сгорания с исключительно точным соответствием между давлением, необходимым для самовоспламенения при низкой температуре, и критической степенью сжатия, при которой возникает стук [130, [c.91]