Пределы горения по давлению

Таблица 3.1. Максимальные скорости распространения пламени и концентрационные пределы горения (воспламенения) смесей горючего с воздухом при нормальном давлении и комнатной температуре [145]

При повышении температуры слой масла одной и той же толщины горит при более низком давлении кислорода, т. е. пределы горения масел расширяются. При повышении температуры с 20 до 150°С и той же толщине пленки предельное давление, при котором масло горит в кислороде, уменьшается почти в 2 раза. [c.714]

В-третьих, в технической литературе под верхним и нижним пределами взрыва подразумевают предельные концентрации прн наличии импульса извне. Очевидно, что вне концентрационных пределов при постороннем источнике воспламенения взрыв не сможет распространяться по смеси, находящейся при заданных давлении и температуре. Когда же взрыв может произойти, то возникновение его в одной из точек не будет еще означать возможность распространения его по всему объему. Существенную роль при этом -будут играть условия распространения пламени. Взрыв при этом возникает в ограниченном пространстве, в котором находится источник, вызывающий зажигание (искра, нагретая проволочка). Следовательно, в этом ограниченном пространстве оказываются соблюденными все условия (концентрация, давление и температура), при которых возможен цепной взрыв. Но во всем остальном пространстве температура ниже, чем это необходимо для осуществления цепного взрыва, поэтому реакции не идут. Они могут начаться в результате распространения пламени от места зажигания благодаря теплопередаче от горящего слоя к граничащему с ним не горящему слою и благодаря возрастанию давления, вызванному горением. Вследствие повышения температуры и происходит самовоспламенение слоя, граничащего со слоем горящего газа. [c.217]

Именно с этой реакцией связано, например, явление верхнего предела по давлению в цепном процессе горения водорода. [c.125]

А. Нижний и верхний пределы горения (по давлению] [c.188]

Реактивное топливо должно легко воспламеняться нри любых температурах и давлениях оно должно сгорать ровно, без срыва и проскока пламени, не давая при горении никаких отложений. Зависимость между структурой топлива, с одной стороны, и температурой самовоспламенения, критической энергией восиламенения, задержкой воспламенения, пределами воспламеняемости, интервалом закалки, скоростью пламени и дымообразованием, с другой, — изучена рядом исследователей [369—3711. Стандартизуется также вязкость и плотность, от которых зависит распыляе-мость топлив [372]. [c.447]

Низконапорная прямоточная горелка (рис. 3) с форсункой, снабженной отбойным диском, обеспечивала тонкость распыливания, достаточную для интенсивного воспламенения топлива в начальной зоне горения. Давление распыливающего воздуха равнялось 500 кПм . Несмотря на хорошие показатели процесса горения, эксплуатация установки выявила недостаточную устойчивость огнеупоров. Поэтому реконструкция установки предусматривала обеспечение более надежной эксплуатации, автоматизацию процесса удаления очаговых остатков, а также расширение возможных пределов регулирования при постановке опытов. [c.42]

Реакции с разветвленными цепями. Реакция, при которой в отдельных актах взаимодействия на одну гибнущую активную частицу приходится две или большее число вновь, возникающих активных частиц, называется разветвленной цепной реакцией. Примером такой реакции может служить взаимодействие водорода с кислородом в пределах граничных давлений от Р1 до Ра (см. рис. 72). При давлениях, превышающих верхний предел Р > Р , реакция горения водорода становится неразветвленной цепной реакцией. При давлениях Р Р Р и температурах, отвечающих полуострову [c.214]

Сложный химический процесс взаимодействия водорода с кислородом, представляемый брутто-уравнением (4.1), имеет ряд специфических особенностей. Его максимальный механизм относительно малоразмерен, а компоненты немногочисленны и имеют достаточно простое строение, что позволяет провести несложные оценки значений всех коэффициентов скорости элементарных стадий. Основные особенности процесса в той или иной мере присущи другим аналогичным процессам, и трудно назвать какую-либо особенность горения газов вообще, не присущую этому процессу в частности. В этом смысле универсальность процесса окисления водорода просто поразительна. Например, в зависимости от начальной температуры и стехиометрии ведущий механизм процесса может быть цепно-тепловым, цепным разветвленным, цепным неразветвленным и даже неценным (тепловым) в зависимости от начального давления процесс может иметь либо гомогенный, либо гомогенно-гетерогенный характер в зависимости от начальных температур и давления процесс может демонстрировать один, два, три и даже четыре предела самовоспламенения ( четвертый предел носит вы-роноденный характер) и т. д. [c.247]

В отличие от области давлений Р С Рх, при давлениях Р Р горение водорода при стационарном режиме протекает с измеримой скоростью, возрастающей с увеличением давления. Таким образом, в области давлений ниже Р и в области давлений выше Р цепная реакция горения водорода развиваться не может. В пределах же давлений от Р до Р , где скорость развития цепей больше скорости их обрыва, происходит воспламенение водорода. Следовательно, давление Р является нижним пределом давления, а давление Р верхним пределом давления реакции горения водорода. Точкам пересечения и кривых Уа Ф (Р) и Щ (адс> = ф (Р) с кривой У1 = ф (Р) отвечают соответственно равенства [c.219]

Находящиеся в замкнутых объемах газовоздушные смеси при определенных соотношениях газа и воздуха являются взрывоопасными. Минимальное содержание газа в смеси, при котором может произойти взрыв, называется нижним пределом взрывае-мости, а максимальное содержание газа определяет верхний предел. Горение таких смесей происходит мгновенно, что приводит к скачкообразному нагреванию газов и резкому возрастанию их давления. [c.9]

Принципиально важным является вопрос о пределах существования диффузионных пламен полимеров и соответственно критических явлениях при их горении. В настоящее время установлены критические условия (пределы) горения полимеров по многим параметрам системы концентрации окислителя в окружающей среде, скорости его потока, давлению и температуре среды, толщине слоя горючего материала, уровню [c.12]

Трудно дать даже небольшой перечень конструкционных материалов и веществ, применение которых в контакте с кислородом являлось бы абсолютно безопасным. В ряде случаев могут быть ограничены параметры кислорода или введены определенные требования к использованию материалов, когда система в целом становится не взрывоопасной, т. е. в ней невозможно распространение пламени или детонации [1]. Например, для газовых взрывчатых смесей такими параметрами являются концентрационные пределы горения для смазочных веществ — предельные (минимальные) толщины пленок, для металлов — предельные давления кислорода, при которых горение не распространяется от места зажигания на всю замасленную поверхность или всю массу металла независимо от размеров. [c.327]

В результате первой серии опытов было обнаружено, что от перечисленных выше источников инициирования детонационная волна возникает только в пленках масла индустриальное 12. Минимальная толщина пленки, ири которой возможно возникновение детонации, изменяется в пределах 30—10 мкм в зависимости от начального давления кислорода и мощности источника зажигания. При толщине пленки 8—7 мкм и давлении 1,6 Мн м (16/сГ/сж ) происходит интенсивное горение без перехода в детонацию. При уменьшении толщины пленки этого масла интенсивного горения не наблюдается и мембрана остается целой. [c.76]

Взрывоопасные аэродисперсные системы могут возникнуть спонтанно, например при встряхивании отложений пыли. Они имеют весьма широкие концентрационные пределы воспламенения от десятков граммов до килограммов на кубометр воздуха. В замкнутом объеме технологического аппарата начавшееся горение и распространение пламени в аэровзвеси приводит к быстро нарастающему повышению давления, что может привести к разрыву аппарата, а затем к взрыву в окружающих помещениях. Поэтому проблема предотвращения и подавления взрывов пылевоздушных смесей в технологическом оборудовании и производственных зданиях является весьма актуальной. [c.261]

Скорость взрывного горения в факеле турбулентного пламени много больще скорости нормального распространения пламени в свежей смеси. При создании тепловых двигателей конструкторы стремятся к достижению максимальной удельной мощности (мощности, приходящейся на единицу расхода топлива). По этой причине они вынуждены увеличивать долю топлива, сгорающего в турбулентном факеле вследствие взрыва, до допустимого предела, определяемого требованием обеспечения надежности и безопасности работы двигателя. В дизелях, например, доля топлива, сгорающего вследствие самовоспламенения, ограничивается допустимой скоростью нарастания давления, которая не должна превышать 1,2—1,5 МПа на 1° угла поворота коленчатого вала (на 1° ПКВ). [c.139]

Так, на топливе Т-8 эксплуатировался сверхзвуковой пассажирский самолет Ту-144. Топливо РТ вследствие высокого давления насыщенных паров можно применять на этом самолете только при ограничении скорости сверхзвукового полета [21]. Плотность топлива Т-8В также выше (не менее 800 кг/м ), чем топлива РТ (ие менее 775 кг/м ). Топливо Т-6 превосходит остальные топлива по плотности (ие менее 840 кг/м ) и давлению насыщенных паров (не более 18,6 кПа при 150 °С). Температура выкипания топлива находится в пределах 195—308°С. При таком фракционном составе массовая теплота сгорания и характеристики горения мало отличаются от аналогичных показателей топлив облегченного фракционного состава. Это достигается оптимизацией углеводородного состава топлива, в частности низким содержанием ароматических углеводородов 5—9% (масс.) моноциклических и менее 0,5% (масс.) бициклических. [c.20]

Газовая печная среда, образующаяся при горении природного газа в рабочей камере печи, имеет высокое парциальное давление водяных паров. Химический ее состав, температура и давление зависят от режима сжигания. При неконтролируемой среде возможно протекание ряда сопутствующих физических и химических процессов, которые отрицательно влияют на качество получаемых продуктов. Например, ири выплавке алюминия и его сплавов происходит насыщение расплава газами, которое ведет к образованию газовых раковин, резко выраженной пористости, появлению неметаллических включений, являющихся концентраторами напряжения, снижающими прочность и предел усталости, к снижению пластических свойств металла, к образованию дефектов типа окисных плен, име ющих большую твердость и нулевую пластичность, к появлению пузырей при окончательной термообработке готовых изделий, что ухудшает механические свойства при закалке и старении сплавов. [c.76]

Промежуточным случаем является горение воспламеняющихся жидкостей, давление паров которых при обычных температурах меньше давления, соответствующего нижнему пределу воспламеняемости (НПВ), а также горение легко воспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки (ТВ) ниже окружающей температуры. Эти характеристики приводятся ниже, в таблице таксономии основных опасностей химических пожаров (табл. 8.4). [c.139]

Горение чистого NH4 IO4 носит ярко выраженный предельный характер и ноятому оно очень чувствительно к изменению условий горения. При горении образцов NH4 IO4 в атмосфере сжатого азота имеется нижний и верхний предел но давлению, так что горение устойчиво лишь в интервале р С/ Ри- Величина р и Рп (а для верхнего предела — и само его существование) зависят от характера оболочки заряда, от диаметра заряда, от относительной плотности заряда, от дисперсности NH4GIO4 и т. д. [c.188]

Увеличение температуры в зоне пламени NHg -1- H IO4 может-значительно расширять пределы горения (верхний предел горения может вообще не наблюдаться во всем изученном интервале давлении). [c.190]

Как нами уже отмечалось, малые добавки горючего могут в некоторых случаях снижать скорость горения N1140104 (вплоть до затухания горения — в этом с.чучае суживаются и пределы горения по давлению). В качестве примера можно привести опыты с добавками битума и уротропина [173] (табл. 57 и 58 и рис. 67). [c.199]

Причины такого снижения скорости горепия нами уже рассматривались в начале этого параграфа. Оледует обратить внимание, что в случае малых добавок уротропина (табл. 58) наиболее значительное снижение скорости горения происходит при высоких дав.чениях (100 атм), а при низких давлениях (5 — 10 а//ш), скорость горепия может вообще не снижаться. Этот результат естествен, так как чем выше давление, тем меньше ширина зоны влияния (см. 10, Б) и тем менее благоприятно соотношение между затратами тепла на прогрев и газификацию частиц горючего и подводом тепла из зоны диффузионного пламени Отметим, что в работе [103] приводятся данные о сужении пределов горения и уменьшении скорости горения при небольшой добавке нелетучих горючих. При этом решающая роль отводится радиационным потерям, в связи с чем подчеркивается влияние цвета горючего (при данном проценте черные частицы могут подавлять горение, а белые частицы не мешают горению). [c.199]

При исследовании горения ПХА как монотоплива экспериментально обнаружено существование нижнего допустимого предела горения по давлению (около 2 МПа), причем скорость горения одиночных кристаллов или высокоплотных дисков ПХА составляет 2- -3 мм с На величину этого порогового давления оказывают влияние добавки и начальная температура. В работе [75] методом сканирующей электронной микроскопии установлено, что при горении на поверхности кристаллов ПХА существует расплавленный слой. Обнаружено, что толщина слоя уменьшается с повышением давления, и сделан вывод о том, что наличие расплава допускает протекание реакций между газовой и конденсированной фазами. Предложена теория [61], в которой расплавленный слой занимает ведущее место. Прежде чем рассказать об этой модели, приведем обзор моделей реакций в газовой и конденсированной фазах. [c.66]

Как видно из рис. 1-3, самовоспламенение при давлении выше р2 наблюдается лишь при достижении кривой 3 или третьего предела по давлению. Выше третьего предела самовоопламенение яв-.ляется автокаталитическим цепочечно-тепловым. Предполагается, что в этих условиях помимо увеличения вероятности разветвления цепи важное значение приобретает скорость тепловыделения, что обусловлено экзотермичностью процесса. Однако самовоопламене- ние, возникающее выше третьего предела и, в частности, при атмосферном давлении недостаточно изучено. Обычно принимают, что в этих условиях самовоспламенение имеет тепловой характер. Расчеты многих характеристик горения, в том числе определяющих критические условия их возникновения и развития, основанные на тепловой теории и давшце результаты, близкие к опытным, подтверждают это -предположение. Особенно хорошее соответствие опытных результатов тепловой теории достигается для бедных омесей, т. е. для горючих смесей с избытком окислителя. [c.20]

Давление воздуха, КГ/СЛ12 Скорость воздуха, м / сек Стабильные пределы горения стехиометрич. отношений смесей [c.672]

Влияние формы заряда и размеров поверхностей горения на характер выгорания топлива, величину давления в камере и на характер кривой тяги двигателя по времени его работы очень велико. С изменением формы заряда меняется газовыделение в единицу времени, а это приводит к изменению давления в камере. Изменение давления в камере, в свою очередь, приводит к изменению тяги двигателя. Меняя форму заряда или размеры поверхности горения, можно в широких пределах менять давление Рк и тягу двигателя по времени горения заряда. Если при горении заряда поверхность горения последовательно уменьша- [c.171]

Небольшие пределы начальных давлений, а также незначительная зависимость скорости горения от давления (при постоянной Г ) ограничили точность определения порядка реакции, который составлял 1,2 38% при 1633°К и 1,4 22% при 1493°К. Таким образом, исходя из полученных данных, можно скорее принять первый порядок реакции, хотя ряд авторов" отдает цредпочтение второму порядку. [c.14]

Было показано, что при определенных условиях (давление кислорода порядка 0,1—0,01 мм рт. ст.) пары фосфора в течение суток и более не обнаруживают следов реакции с кислородом. Молекулы фосфора и кислорода в этих условиях инертны по отиошению друг к другу и для их взаимодействия требуется большая энергия активации. Когда же давление кислорода переходит определенный предел, те же газы реагируют между собой с большой скоростью, из,лучая световую энергию. Этот предел зависит, как оказалось, от диаметра сосуда предельное давление тем ниже, чем больше диаметр. Воспламенившись при давлении выше указанного предела, горение, несмотря иа нрхтсутствие паров фосфора, прекращается, если остаточное давление кислорода немного ниже преде,ла воспламеиения. [c.26]

В качестве источника зажигания использовали фольгу технического гитана размером 0,1x5x70 мм. Специальными опытами было установлено, что энергия этого источника является достаточной для зажигания на пределе горения, а увеличение жергии источника не изменяло величину предельного давления. [c.15]

СНз + СНз(-+-Л1)- С2Нб(+-Л1). Эта реакция важна как для воспламенения, так и для распространения пламени, поскольку конкурирует с реакциями окисления радикалов СН3. Кроме того, она является важным источником углеводородов С2 при горении метана, что ведет к образованию сажи и N0 в пламенах богатых смесей СН4. Данные по константе скорости в пределе высоких давлений коо приведены на рис. 5.34. Зависимость скорости этой реакции от давления хорошо известна переходные кривые показаны на рис. 5.35. На основании анализа экспериментальных результатов в настоящее время нельзя дать рекомендацию величины константы скорости в пределе низких давлений ко, но для высоких температур можно считать [c.245]

Во ВНИИкимаше [91] проводились исследования пределов распространения пламени в системах пленка масла — газообразный кислород или обогащенный воздух. Результаты показаны на рис. 3. С уменьшением давления и увеличением концентрации кислорода критическая толщина пленки брайтстока П-28. горящей на поверхности металла, уменьшается. Поведение различных масел 3 среде газообразного кислорода различно, что обусловлено разницей в их химическом составе, но характер изменения горения плепок в зависимости от давления для всех масел одинаков чем тоньше пленка, тем выще должно быть давление среды, В то же время, [c.13]

Открытие нижнего предела самовоспламенения смеси фосфора с кислородом [Харитон, Вальта, Семенов (1926)] послужило толчком к изучению разветвленных цепных реакций. Указанные авторы обнаружили, что идущее весьма интенсивно горение паров фосфора в кислороде полностью прекращается при понижении парциального давления кислорода ниже некоторого предельного значения, равного 0,05 мм рт. ст. (нижнее критическое давление самовоспламенения). Достаточно было ничтожного повышения давления (на 0,01 мм рт. ст.), чтобы снова произошла вспышка. При давлении на 0,01 мм рт. ст. ниже критического смесь могла существовать сколь угодно долго. Подробное исследование этого явления показало, что критическое парциальное давление кислорода зависит от давления паров фосфора, от диаметра сосуда и от присутствия инертного газа. Было показано, что разбавление реакционной смеси инертным газом снижает критическое давление. [c.213]

Наличие пределов самовоспламенения и взрываемости было объяснено после разработки теории разветвленных цепных реакций. Подробно этот вопрос рассмотрен ниже, а качественно наблюдаемое явление можно объяснить следующим образом. При низких давлениях, меньших нижнего критического данления, среднее число актов обрыва цепей превышает число актов разветвления цепей, и горение становится невозможным. [c.213]

В работе [13, с. 74—80] определяли пределы интенсивного горения и детонации масляных пленок в трубах, заполненных газообразным кислородом при давлениях 0,1—4,0 Мн1м (1,0—40 кГ1см ). [c.76]

Чрезвычайно показательно, что кинетическая модель реакции и описанное поведение системы в области атмосферных давлений и температур 1000 К в реальных условиях в значительной мере определяет гидродинамический механизм воспламенения и горения газа в детонационных волнах. Многочисленные экспериментальные наблюдения и теоретический анализ течения газа в зоне химической реакции, инициируемой нагревом газа за ударным фронтом плоской детонационной волны, показывают, что одномерная и стационарная схема течения в такой зоне неустойчива. На практике реализуется локально нестационарная и многофронтовая модель детонационного горения 1119, 1521, в которой термическое состояние ударно нагретого газа варьируется в достаточно широких пределах — от 900 до 3000 К вместо 1800 К, характерных для стационарной детонационной волны Чепмена — Жуге. Это изменение температуры обычно представляется в виде непрерывного распределения вдоль искривленного [c.305]

Стенка резервуара выше уровня горючей жидкости под воздействием теплоты пожара сильно раскаляется и деформируется через 15— 20 мин, если ее не охлаждать. Нагрев дыхательной арматуры опасен тем, что при высоких температурах огневой преградитель перестает выполнять свои защитные функции. Поэтому при воспламенении взрывоопасной смеси пламя проскакивает в резервуар, и происходит взрыв. Если в резервуаре концентрация паров выше верхнего предела воспламенения, то образующиеся при нагреве стенок избыточное давление приведет к выходу паровоздушной смеси через дыхательную арматуру и воспламенению ее. Горение факела паров над арматурой будет дополнительно подогревать арматуру и конструкции резервуара, что может вызвать деформацию конструкций. Если в соседних резервуарах концентрации паров ниже нижнего предела воспламенения, то нагревание стенок и арматуры за счет теплоты излучения может привести к более интенсивному испарению нефтепродуктов и повышению концентрации паров до взрывоопасных пределов. Горючая смесь при выходе через дыхательный клапан воспламенится и пламя, проскочив в резервуар, вызовет взрцв. [c.168]

Для иллюстрации зависимости величины т от скороотл роакции на рис 55 приведены даииые Ковальского, относящиеся кизмерехшлм скорости горения стехиометрической смеси водорода и кислорода при постоянной температуре (485 С°) вблизи нижнего предела воспламенения. Как видно из этого рисунка, при повышении давления смеси с 5,8 до 8,2 тор период индукции сокращается с 0,2 до 0,05 сек. [c.218]

Дву5>кись углерода, применяемая для тушения пожаров, выбрасывается из баллонов, где она находится в жидком состоянии под большим давлением. Мгновенно испаряясь, она образует белые хлопья углекислого снега , имеющие температуру минус 70—80°С. Попадая в очаг огня, хлопья испаряются, снижают температуру таящего вещества и разбавляют окружающий воздух. При содержании двуокиси углерода в воздухе в пределах 36—38 /о (об.) горение прекращается. Двуокись углерода является незаменимым средством для быстрого тушения небольших очагов пожара на ликвидацию огня требуется 2—10 с. Вследствие своей незлектропроводно-сти двуокись углерода применяется также для тушения загоревшихся электродвигателей и других электротехнических установок. Для тушения посредством двуокиси углерода применяют автоматически действующие стационарные установки, передвижные, переносные и ручные огнетушители (см. стр. 67). [c.62]

Соотношение, связываюшее минимальное давление с температурой самовоспламенения, было подтверждено многочис-лениыми экспериментами и оказалось ненным при изучении кинетики процессов горения, а также в пожарной профплак-т 1ке. Вместе с тем тепловая теория самовоспламенения не в состоянии объяснить ряда особенностей, наблюдаемых нри горении положительный или отрицательный катализ при введении в реагирующую систему малых примесей отдельных ве-и еств, пределы воспламенения в зависимости от давления и др. Эти особе1П10сти объясняет теория ценных реакций. [c.126]

Потери тепла а концентрационные пределы распространения плалсни. Скорость И имеет максимальное значение лля смесей, состав которых близок к стехиометрическому. По мере обеднен я смсси горючим, значение Ун уменьшается, но никогда не сн1Гл<ается до нуля. Для бедных горючих смесей углеводородов, а также оксида углерода с воздухом ири атмосферном давлении крн нческое значенне и = 3—4 см/с более, медленное уст Л -чщзС С горение невозможно. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология