Диффузионный ре кнм горения

Рис. 1. Схема диффузионного горения жидкости.

Диффузионное горение наблюдается в основном при гетерогенном горении, когда продолжительность диффузии кислорода к горючему веществу несоизмеримо больше продолжительности протекания химической реакции в этом случае скорость горения определяется преимущественно скоростью диффузии кислорода в зону горения. Все пожары, как правило, представляют собой диффузионное горение. [c.181]

Итак, при расчете диффузионного горения капли жидкого топлива можно принять, что температура поверхности капли совпадает с температурой кипения при заданном давлении среды, а пары горят у внешней границы приведенной пленки. Здесь достигается температура, близкая к теоретической температуре горения (при слабом влиянии излучения). Фактически задача о диффузионном горении капли сводится к задаче об испарении при перечисленных условиях. [c.250]

При диффузионном горении кислород из воздуха проникает а зону горения в результате молекулярной диффузии, обусловленной разностью парциальных давлений кислорода в воздухе и в зоне горения. Прн кинетическом горении кислород и горючее вещество поступают в зону горения в смешанном состоянии. Так горят химически однородные (гомогенные) горючие системы, в которых молекулы кислорода находятся в тесном контакте с молекулами горючего вещества. В этом случае продолжительность смесеобразования (диффузии) значительно меньше времени, необходимого для протекания химической реакции горения, и скорость процесса горения практически определяется только скоростью реакции горения. [c.181]

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]

Для крупных открытых пожаров характерно диффузионное горение летучих газов, выделяющихся при горении, в газовоздушном турбулентном потоке. При этом скорость горения, а следовательно, большинство характеристик пожара зависят от процесса всасывания воздуха в зоны смешения, подогрева и горения. [c.19]

Таким образом, в пламени одновременно могут происходить процессы диффузионного горения и горения предварительно смешанных компонентов горючей смеси. [c.121]

Как хорошо известно, диффузионное горение в отличие от горения заранее перемешанных смесей возникает в том случае, когда окислитель и горючее пространственно разделены, и химическая реакция между ними происходит только после смешения в результате молекулярной или турбулентной диффузии [Зельдович,1980 . Интенсивность горения в этом случае лимитируется скоростью подвода компонентов в зону горения для случая пожара разлития - скоростями испарения и смешения паров с кислородом воздуха, - Прим. ред. [c.143]

Рассмотренная теория применима к расчету испарения и диффузионного горения как капель индивидуальных химических веществ (этиловый спирт, бензол и т. п.), так и капель многофракционных топлив (нефть, ее производные). В случае многофракционных топлив при горении капель не происходит разгонки фракцией, так как скорость перемешивания внутри капли гораздо меньше скорости испарения. Слой жидкости у поверхности капли испаряется полностью (испаряются все фракции) за время, в течение которого заметного перемешивания внутри капли не происходит. Температура поверхности капли приближается к температуре кипения наиболее высококипящей фракции (к температуре кипения составного топлива). В расчет входит эффективная теплота испарения, определяемая, как и температура кипения составного топлива, из опыта. [c.251]

Кинетические и диффузионные пламена. Сжигание жидких углеводородов осуществляется с обязательным предшествующим испарением и, следовательно, с образованием диффузионного пламени, которое по своему характеру может быть турбулентным и светящимся, а сжигание газообразных углеводородов может осуществляться в двух совершенно отличных друг от друга типах горелочных устройств. При сжигании с предварительным смешением в устройствах осуществляется предварительная (до воспламенения) подготовка смеси первичного воздуха с топливным газом. Степень перемешивания различна от нескольких процентов до 100 % сте-хиометрической смеси. Диффузионное горение возникает при взаимодействии струи газа с окружающей атмосферой, когда весь необходимый воздух поступает непосредственно во фронт горения пламени до перемешивания с газом. Горючие газы и кислород должны диффундировать в противоположных направлениях из зоны горения и в нее. Вполне понятно, что устойчивость такого пламени будет тем выше, чем дольше сохраняется неизменным соотношение газ—окислитель, а сжигание в нем тем полнее, чем больше в топливе легких углеводородов (в этом случае необходимое соотношение газ—воздух достигается быстрее и легче, чем при сжигании углеводородов с более сложными и тяжелыми молекулами). На практике в атмосферном воздухе по этой схеме могут сжигаться только водород и метан. Во всех других случаях, если не осуществлять предварительной подготовки, будут наблюдаться интенсивная турбулентность в пламени, шум и неполное горение с образованием углерода. [c.100]

Из уравнения (9-2) для диффузионного горения получаем следующие выражения [c.206]

Нужно только иметь в виду, что в реальных случаях частица не может гореть до конца по закономерностям диффузионного горения. По мере уменьшения размера частицы интенсифицируется диффузионный обмен и лимитировать процесс начинают кинетические факторы. [c.208]

Напротив, при больших значениях критерия Семенова пары интенсивно выгорают в пределах пограничного слоя. При 5е —> оо горение диффузионное. Пары, встречаясь с кислородом, мгновенно реагируют и сгорают в очень тонкой зоне (практически на поверхности горения). В этой зоне достигается относительно высокая температура горения Тр. Тепло отводится в окружающую среду и частично к поверхности капли. Тепло, подводимое к поверхности, затрачивается на прогрев жидкости, ее испарение и нагрев паров. Схематически распределение давлений (концентраций) паров и кислорода, а также температуры у поверхности капли, представлено на рис. 11-1. Наряду с линиями для диффузионного горения, представлены и линии для более низких значений критерия Семенова. [c.246]

В дальнейшем изложении будем следовать работам указанных авторов, однако в значительно упрощенном виде . Рассмотрим горение паров в плоской приведенной пленке у поверхности жидкого топлива. Конечные формулы можно будет использовать для расчета диффузионного горения сферической капли. Так уже поступали при рассмотрении горения углеродных частиц — формулы сначала выводились для плоской поверхности. [c.247]

Экспериментальные исследования [Л. 15] показали, что количество сажи, образующейся при диффузионном горении природного газа, составляет 20—25% от количества углерода, содержащегося в исходном топливе. При сжигании жидкого топлива в тех же условиях сажа образуется в количестве 20—70%- Те же исследования показали, что с увеличением турбулентности горящей струи, прежде всего с увеличением скорости перемешивания топлива с воздухом, количество образующейся сажи значительно уменьшается. [c.26]

Пример 5. Сравнить скорость диффузионного горения капли жидкого топлива и скорость диффузионного горения частицы угля (кокса) в сопоставимых условиях. [c.257]

Образование сажи при турбулентном горении происходит в специальных печах. Природный газ или жидкое сырье (в парообразном или распыленном состоянии) и воздух подаются в печь отдельными потоками и смешиваются в печи путем турбулентной диффузии. При этом, как и при ламинарном диффузионном горении, сажа образуется в объеме углеводорода, непосредственно примыкающем к фронту горения. Поэтому при предварительном молекулярном смешении углеводородного сырья с воздухом сажа вообще не получается, а при турбулентном смешении в печи выходы и дисперсность получающейся сажи существенно зависят от условий этого смешения. [c.546]

Рассмотрим идеализированные условия прекращения диффузионного горения. [c.217]

Теория диффузионного горения капли жидкого топлива впервые и в наиболее общей форме была разработана Г. А. Варшавским. Позднее и независимо от Г. А. Варшавского диффузионное горение капли было рассмотрено Сполдингом, а также Гольдсмитом и Пен-нером. Значительные уточнения в теорию были внесены И. И. Па-леевым, М. А. Гуревичем и Ф. А. Агафоновой. [c.247]

Прн сжигании газа с помощью горелок внешнего смесеобразования к влиянию перечисленных выше основных параметров добавляется еще влияние целого ряда явлений, присущих диффузионному горению подсос к устью горелок горячих продуктов горения термическое разложение углеводородов в зоне недостатка воздуха сложные температурные условия в процессе диффузионного горения потеря динамического напора потоками воздуха и газа при их выходе в топочную камеру аэродинамика самой топочной камеры, которая является одним из самых важных и недостаточно изученных факторов в этом виде горения н др. Еслн процесс смешения в горелках внутреннего смесеобразования в какой-то степени поддается аэродинамическим расчетам, основанным на изучении поведения отдельной струи, то методика расчета горелок с внешним смесеобразованием, учитывающая всю сложность явлений при диффузионном горении, до настоящего времени не разработана. [c.56]

На протяжении ряда лет некоторые авторы, анализируя работу горелок с внешним смесеобразованием, относили плохие результаты их работы за счет использования самого принципа диффузионного горения, полагая, что применение горелок с внешним смесеобразованием неизбежно связано с большими потерями тепла от химической неполноты горения. Однако исследования, проведенные с применением современных точных методов анализа продуктов горения, показали, что при правильной организации топочного процесса потери тепла вследствие химической неполноты горения, могут быть сведены практически к нулю при малых избытках воздуха в случае использования горелок как с внутренним, так и с внешним смесеобразованием. [c.57]

А. Диффузионное горение струи горючего газа [c.42]

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]

В связи, с тем, что скорость диффузионного горения определяется скоростью смешения горючего и окислителя, был исследован процесс проникания окружающего воздуха в резервуар при низком уровне взлива горящей жидкости. Модель резервуара с охлаждаемыми стенками имела Диаметр 360 мм. Поток паров имитировали горючим газом (пропаном или метаном), пропускаемым через слой гравия, равный 400 мм. В опытах измеряли концентрацию горючего газа, кислорода окиси и двуокиси углерода, [c.117]

Однако при диффузионном горении газа скорость струи газа произвольно задается экспериментатором. Напротив, для жидкости скорость выгорания устанавливается сама и зависит как от термодинамических параметров жидкости, так и от условий диффузии. [c.44]

Виды сжигания горючих материалов однородный, с предварительно перемешанной горючей смесью, с к оротким пламенем или с раздельной подачей горючего материала и окислителя для диффузионного горения с длинным пламенем. [c.64]

При диффузионном горении образование горючей смеси происходит за счет диффузии кислорода к горючим парам и газам. Примером диффузионного горения является горение жидкости со свободной поверхности или газа, выходящо о из трубы (рис, 1). [c.39]

Здесь Н — эффективная теплота пспарения, включающая теплоту испарения топлива плюс тепло, необходимое для нагрева единицы массы испаряющегося горючего. Решение представлено в таком виде, при котором наблюдаются предельные переходы как к чистому испарению а = О, (уравнение (12) сводится к уравнению (10) прп условии Р1Д = Х,/ср1), так и к горению, когда Хщ = 0. Последнее предположенне верно, когда фронт пламени узкий л все горючее в нем превращается. В более простых моделях, удобных для анализа [23, 36], предполагается, что Н = Ь. При исследовании диффузионного горения многокомпонентной капли [38] используются в основном те же подходы, что и для однокомпонентной, несмотря на некоторое различие в методах анализа. [c.72]

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]

Решение. Для расчета диффузионного горения частицы угля используем соотношение (7-37), подставляя значение G - отвечающее случаю сгорания в диффузионной области dS dT = —(2рад оЛ/ к — стехиометрический коэффициент, q — концентрация кислорода. [c.257]

Рис. 95. Изменение скорпсти тепловыделения и теплоотвода при диффузионном горении.

Точно так же проверяк т взрывчатость смсси в других бутылях при той жг температуре. В бутылях с ацетоном и бензолам сме и паров не будут взрываться, так как температура жидкостей выше их верхнего температурного предела взрываемости. Поэтому при введении пламени в бутыли в верхней части их на некоторое время возникает диффузионное горение. [c.258]

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]

Рассмотрим диффузионное горение жидкости, налитой в цилиндрический сосуд. Если уровень жидкости относительно краев трубки и температура стенок трубкп поддерживаются постоянными, горение стационарно. При не слишком большом диаметре трубки (по оценке [49], при d IO i i для горения в воздухе при 1 ата) горение ламинарно. Этот режим и будет нами рассматриваться. [c.44]

Высота h и форма пламени прп диффузионном горении жидкости и газа подчиняются одним и тем же закономерностям. В частности, если скорость выгорания жидкости равна w, должно выполняться h/w (dHY = onst. Действительно, для бензина, керосина, дизельного топлива, солярового масла и этилового спирта, по данным работ [49, 51], величина hjw (d/2) пе слишком сильно (и не монотонно) менялась при изменении d. В частности, для солярового масла получены следуюш,ие значения [c.44]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология