Скорость горения методы измерения

Рис. 6.7. Схема установки для измерения скорости горения методом мыльного пузыря (Прайс, Поттер)

Экспериментально период индукции измеряется по началу резкого изменения какого-либо параметра (температуры, давления, концентрации или скорости тепловыделения) в реагирующей системе. Период индукции не является физической константой смеси, а зависит от многих факторов, в частности от начальной температуры, материала стенок, а также от метода измерения. Например, для смеси с энергией активации Е == 30 ООО кал моль, с адиабатной температурой горения T a = 2000° К и начальной температурой Тq = 900° К период индукции, замеренный экспериментально по повышению [c.111]

Методы измерения скорости горения. Существующие методы измерения скорости горения конденсированных систем можно [c.123]

Остановимся подробнее на методах измерения скорости горения в лабораторных условиях. [c.124]

Методы измерения скорости горения [c.125]

В качестве примера использования бомб переменного давле-нпя можно указать работу [44] (бомба на 4000 атм с регистрацией кривой р t) при помощи пьезодатчика применялись заряды, составленные пз нескольких таблеток с различной скоростью горения — перегибы на кривой р (t) позволяли определить время начала и конца горенпя каждой таблетки). Остановимся теперь на некоторых лабораторных методах измерения скорости горения несколько подробнее, чем это было сделано в начале данного параграфа. [c.128]

Измерение и при помощи датчика давления. Этот метод позволяет определить промежуток времени т между началом п концом горения по осциллограмме с записью кривой р 1) (как в бомбе постоянного, так и в бомбе переменного давления). Затем рассчитывается й = Ь/т, где к — высота заряда. Осциллограмма позволяет также судить, не наблюдались ли колебания скорости горения. В бомбе постоянного давления целесообразно исполь- [c.130]

Другие методы измерения средней скорости горения. Нами уже отмечалось, что наиболее распространенным лабораторным методом измерения скорости горения (средней) является метод перегорающих проволочек. Чтобы ввести проволочки в заряд, можно либо просверлить отверстия в заряде (однако по многим причинам это является неудобной операцией, так как в случае хрупкого заряда он крошится, а в случае упругого — отверст е получается неправильной формы тонкие проволочки трудно протянуть через отверстие и т. д.), либо составить (или склеить) [c.131]

Новый параметр р (Т ), появившийся в формулах (10) и (И), представляет собой равновесное давление пара, величина которого определяется формулой (А.23) и приблизительно пропорциональна величине где Г — теплота сублимации. Если давление /51, (Г ) не может быть измерено обычными методами, то его можно определить из измерений величины т в экспериментах по газификации нагретой пластиной 1 ]. После определения давления (Г ) для расчета скорости горения твердого топлива по формуле (И) необходимо рассмотреть реакции в газовой фазе с целью определения давления р . Следовательно, применение формулы (11) несколько более сложно, чем применение формулы (6). [c.278]

В большинстве исследований турбулентных пламен рассматривались пламена, развивающиеся вдоль вертикальных или наклонных поверхностей, и осесимметричные пламена, причем всегда в условиях неподвижной среды. Проведено много экспериментальных исследований, в ходе которых измерялись скорости горения, средние скорости и температуры. В качестве примеров можно привести работы [8, 23, 91]. Результаты расчетов, проведенных в этих работах интегральным методом, удовлетворительно согласовались с данными измерения скорости горения и плотности теплового потока на стенке в области факела. В работах [49, 90] применялась (й — е — g-)-модель турбулентности (см. гл. 11). Решение, полученное в первой из них, позволяет довольно точно определить структуру пламени и скорости горения. Однако остаются неопределенности при расчете как характеристик турбулентности, так и теплового излучения. [c.414]

Бомба (рис. 1) представляет толстостенный стальной стакан 1 с большим внутренним объемом (2—5 л и более). Верхнюю открытую ее часть перед опытом герметически закрывали крышкой 2. Герметичность достигалась применением уплотнений из резины. Наблюдение процесса горения и измерение скорости производилось главным образом оптическим методом. Для этой цели бомба имеет несколько прозрачных окон 3 из оптического стекла или плексигласа. Для определения скорости горения применяются также электрические методы ( 2). В бомбе, которая применялась авторами, запись давления в объеме осуществляли специально разработанным чувствительным пьезокварцевым датчиком 4. Исследуемый образец ВВ или пороха 5 крепили на подставке, соединенной с крышкой бомбы. Необходимое давление в бомбе создавали сжатым азотом из баллона или с помощью компрессора. Величину давления определяли по манометру, соединенному с внутренним объемом бомбы. [c.8]

Рассмотрим методы измерения давления в волне сжатия. Исследование структуры волн сжатия, возникающих в ВВ при переходе горения в детонацию, имеет большое значение для понимания механизма явления. Наиболее надежным и простым методом регистрации параметров волн сжатия является электромагнитный метод [26, 27], который позволяет исследовать не только профиль волны, но и рассчитывать абсолютную величину давления, поскольку этим методом измеряются одновременно скорость фронта [c.20]

Рис. 6.4. Определение скорости горения в стационарном пламени горелки (коррекция метода измерения скорости горения по площади фронта пламени). (Андерсен, Фейн).

Недостатком метода сферической бомбы является изменение при горении температуры, давления и, следовательно, скорости горения. Этот метод можно использовать для оценки точности измерений методом горелки. Поскольку в методе бомбы можно установить любые начальные температуру и давление, преимуществом метода является возможность использования небольших образцов. Проблемой является сопоставимость результатов, полученных по методам го-)ения при постоянном объеме и постоянном давлении. Нарушение правильного концентрического распрост- [c.124]

Несмотря на то что методы измерения и экспериментальные результаты по температурной зависимости скорости горения оказались различными, числовые значения самой скорости горения в изученном интервале температур различаются довольно мало. [c.140]

Попытки экспериментально определить зависимость скорости горения от давления предпринимались для кислородных и воздушных смесей различных горючих с использованием разных методов измерения скорости горения [15]. Некоторые из этих методов дают сомнительные результаты, особенно для низких скоростей горения из-за теплопотерь, вызванных электризацией и охлаждением на срезе горелки, проявляющихся тем сильнее, чем ниже давление. Тем не менее были получены следующие общие закономерности. [c.142]

Макрокинетические исследования гомогенных реакций производятся обычно двумя методами. Первый состоит в измерении разности концентраций горючей смеси, протекающей через реакционный сосуд. По этой методике проводились опыты Каржавиной по определению скорости горения окиси углерода в смеси с азотом и кислородом. Применяется также исследование процесса выгорания горючей смеси в замкнутом сосуде. Ход реакции определяется по снижению парциального давления реагирующего газа при вымораживании образующегося продукта (жидким воздухом и т. д.). [c.173]

В реакции горения водорода и аналогичных реакциях период индукции проявляется в том, что, наблюдая за ходом реакции, например, по изменению давления, в течение некоторого промежутка времени не получают сколько-нибудь заметного изменения давления. По истечении этого промежутка времени, называемого периодом индукции, давление начинает заметно изменяться увеличиваясь по закону ехр в некоторый момент времени скорость реакции достигает такого значения, что становится измеримой при помош и данной экспериментальной методики. Отсюда мы видим, что период индукции является величиной, существенным образом зависящей от чувствительности метода измерения скорости реакции. Ниже мы покажем, как период индукции меняется с изменением чувствительности метода измерения и с заменой одной методики исследования реакции на другую. [c.429]

Из сказанного следует, что при данной методике измерения скорости реакции и при неизменной чувствительности метода период индукции должен быть тем короче, чем больше скорость реакции. Это заключение подтверждается многочисленными опытами. Для иллюстрации зависимости величины т от скорости реакции на рис. 112 приведены данные Ковальского, относящиеся к измерениям скорости горения стехиометрической смеси водорода и кислорода при постоянной температуре (485° С), но при различных начальных давлениях (от 8,2 до 5,8 мм рт. ст.) вблизи нижнего предела воспламенения. Как видно из этого рисунка, при увеличении давления смеси от 5,8 до 8,2 мм рт. ст. период индукции сокращается от 0,2 до 0,05 сек. [c.429]

Таким образом, измерения при помощи ЭПР показывают, что в смесях, богатых водородом,вполне закономерно пренебрежение гибелью атомов О и радикалов ОН на поверхности реакционного сосуда По этой причине нри теоретическом рассмотрении нестационарной реакции горения внутри области самовоспламенения и выводе условий пределов можно в первом приближении пользоваться методом полустационарных концентраций Н. Н. Семенова. Этот метод позволяет для начальной стадии реакции, когда расходование исходных веществ мало, свести решение трех дифференциальных уравнений изменения концентраций Н, О и ОН к решению одного дифференциального и двух алгебраических уравнений. В этом случае изменение концентрации атомов Н, лимитирующих скорость горения, может быть описано уравнением [c.183]

Нормальная скорость, являющаяся функцией химических и термодинамических свойств горюче11 смеси, в каждом отдельном случае может быть измерена при помощи того или иного метода. Обзор различных методов измерения скорости горения см., например, в книге [574]. [c.235]

Отметим, что выбор того или иного метода измерения скорости горепия зависит от условий проведения опыта (лабораторные установки илп двигатель опыты в вакууме, прн атмосферном давлении или прп высоких давлениях и т. д.). Очень важно также. необходимо ли измерить лишь среднюю скорость горения или скорость горения в различных точках заряда, или убедиться, что скорость постоянна во времени. В некоторых случаях существенны свойства смеси (например, скорость горения смесей с очень прозрачными пли очень тусклыми пламенами неудобно измерять фотографическими методами). Естественно, нужно принимать во внимание точность того пли иного метода. Наконец, на выбор метода может влиять возможность получения дополнительной информации помимо измерения скоростп горения (так, например, кинокамера позволяет судить [c.124]

При экспериментальном исследовании основных особенностей и механизма распространения турбулентного пламени могут быть применены почти все методы, которые используются при изучении ламинарного пламени. К этим классическим методам при изучении турбулентного горения необходимо присовокупить методы, позволяюш ие вскрыть роль статистических флуктуаций в турбулентном потоке. В следующ,ем параграфе содержится обзор классических методов измерения скоростей и других ос-редненных характеристик турбулентных пламен. В 3 обсуждаются новые экспериментальные методы и результаты, причем основное внимание уделяется вопросу о флуктуациях. [c.227]

В книге сжато и строго изложены основы теории горения и обобщены основные экспериментальные результаты, полученные при изучении процессов горения. Рассмотрены фундаментальные вопросы воспламенения (пределы воспламенения, самовоспламенение, искровое зажигание, зажигание накаленной поверхностью) и горения (пламя и его распространение, перемешанные и диффузионные пламена, скорость горения, газодинамика горючей смеси и т. д.), методы измерения скорости горения, воздействие на горение акустических полей и поля силы тяжести, горение одиночных капель и аэровзвесен. [c.4]

Определение скорости горения уже приводилось в разд. 1.3. Однако скорость горения зависит еще и от параметров, характеризующих распространение пламени, т. е. от давления, положения пламени, скорости его распространения, и должна рассчитываться с их учетом. С целью правильного вывода уравнения связи этих параметров, из которого можно определить скорость горения, обычно выбирают иламена геометрически простой формы, как например, сферической или конусной (иламена горелки). Можно определить скорость горения и методом измерений распространения пламени в круглых трубах. Однако этот способ имеет много недостатков в сравнении с другими и не может быть рекомендован в качестве надежного способа измерения скорости горения. [c.112]

Если и У1 а известны, то по уравнению (6.1) можно определить скорость горения. Угол а можно довольно точно измерить по фотографии пламени, однако измерение U проблематично. Смит и Пиккерннг [2] в случае ламинарного пламени исходили из предположения, что вдали от среза горелки и в течение достаточно длительного времени сохраняется параболическое распределение скорости угол а определяли на расстоянии 0,707 (т.е. 1/д/2 ) радиуса от центра горелки. При параболическом распределении скорость потока внутри факела пламени на таком расстоянии в среднем одинакова, поэтому за U удобно было принимать скорость равномерного течения, определяемую по расходу. Этот метод неприменим, если распределение скорости из-за противодавления пламени не параболическое и линии тока из-за высокой температуры во фронте пламени не параллельны оси горелки. Для сведения этих факторов к минимуму измерения проводят в трех точках на расстоянии половины высоты пламени, а результаты усредняют [3]. [c.113]

Например, при измерении крайне малых скоростей горения вблизи пределов воспламенення применяют метод Эджертона — Паулннга [11]. В этом методе используют специальные вертикальные горелки диаметром около 6 см, показанные на рис. 6.5. Горючая смесь проходит через слои капилляров и стеклянных шариков, что формирует низкоскоростной газовый поток с однородным распределением скорости в нем. Длина капилляров — 1 дюйм, размер сечения — менее 1 мм, образованы они рулонированием гладких и гофрированных металлических полос. Расстояние от верхних концов капилляров до среза горелки составляет около 8 мм. В капиллярах течение по характеру близко к течению вязкой жидкости и весьма однородно. На горелку надета концентрическая труба, в которую подается инертный газ, наиример азот. На верхнем срезе этой внешней трубы помещена металлическая сетка. Регулированием высоты внешней трубы можно стабилизировать фронт пламени, сделав его практически горизонтальным. Скорость горения определяется как частное от деления объемного расхода потока газовой смеси на площадь фронта пламени. Этот метод измерений называется методом сплющенного пламени и из-за однородного распределения скорости потока смеси применяется, например, для измерения скорости горения горючей смеси при проса- [c.117]

Метод мыльного пузыря для измерения скорости горения разработал Стивенсон [14] и широко использовал Фиок и др. [15]. Обозначим плотности газов продуктов сгорания и исходной смеси соответственно через р2 и рь радиус фронта пламени г, первоначальный радиус мыльного пузыря а. Если часть смеси, занимавшая вначале объем радиуса заняла за время t объем радиусом Гу, то из равенства масс шара радиусом Гу и шара с первоначальным радиусом ау имеем [c.118]

Существует несколько методов измерений скорости горения в сферических бомбах. Фиок, Марвин, Колдуэлл и Редер [17] разработали следующий метод. На рис. 6.9 схематически показано расположение фронта пламени радиусом г в момент времени 1. За бесконечно малый интервал времени (И фронт пламени проникает в исходную смесь со скоростью горения [c.121]

Поскольку в уравнении (6.13) для определения скорости горения фигурирует разность близких по значению величин, точность измерений таким методом ниже, чем с использованием опнсаиного ниже уравнения (6.22). Льюис и др. показали, что значение скорости горения, рассчитанное по уравнению (6.13) с использованием экспериментальных данных Фиока и др., определена с точностью 10—15%. [c.122]

Рассмотренные выше методы являются методами измерения скорости горения в ламинарных потоках при измерениях скорости горения в турбулентных потоках применяются аналогичные методы. При наличии турбулентности в газовой смеси фронт пламени искривляется и, кроме того, непрерывно беспорядочно колеблется. Следовательно, понятие скорости горения в этом случае относится к усредненному фронту пламени. В лабораторных условиях горение в турбулентных потоках трудно наблюдать, если горение происходит не в горелке. Именно поэтому горелку и применяют в этом случае. На правом снимке рис. 6.10 показана одна из мгновенных фотографий пламени в турбулентном потоке горедки. При использовании методов измерений скорости горения по углу наклона пламени и по площади фронта пламени необходимо определить усредненную по времени и пространству поверхность фронта пламени, имеющего неоднородность, аналогично показанной на рисунке. При фотографировании пламени горелки в турбулентном потоке с большой выдержкой получаем снимок усредненного фронта пламени, как показано на левом снимке рис. 6.10, неоднородности которого размыты из-за многократного наложения мгновенных изображений фронта пламени. В одном из методов [20] используется для расчетов поверхность, средняя между внешней и внутренней границами размытого изображения пламени. Однако вопрос о том, является ли правильным выбор этой поверхности в качестве усредненной — остается невыяснен. Такой метод приводит к большим индивидуальным ошибкам при измерении, и повторяемость результатов крайне низка. Взамен этого метода [c.125]

ДЛЯ случая пропан-воз-душной смеси с максимальной скоростью горения. Даггер [9] для опре-делеиня скорости горения использовал метод измерения площади внешнего контура пламени по фотографиям пламени на простой бунзеновской горелке, Результаты измерения представлены в виде формулы 5 = 0 + t" , где t — начальная температура в С, а 6 и с — константы. Опыты Брезе [10] были выполнены по методу измерения угла наклона пламени на бунзеновской горелке, Полученные результаты соответствуют линейной зависимости скорости горения от начальной температуры, В опытах Джонстона [11] скорость горения определялась ио методу измерения угла наклона конуса пламени на сопловой горелке. Результат измерения экстраполировался к (uD)- = О для получения истинного значения скорости горения (ы — скорость течения D — диаметр сопла). Таким образом, исключается погрешность, возникающая из-за влияния пограничного слоя и охлаждения на срезе сопла. Результаты измерений Джонстона описываются следующей зависимостью S = а ехр [m t — о)], где акт — константы, причем а имеет смысл скорости горения при начальной температуре [c.140]

На рис. 7.6 приведена схема экспериментальной установки, позволяющей воздействовать на пламя бунзеновской горелки ультразвуковыми волнами. Внутренний диаметр трубки горелки равен 6 мм ультразвуковые волны падают на конус фронта пламени снизу, со стороны потока несгоревщего газа. Были получены фотографии пламени и определена скорость горения по методу измерения площади поверхности пламени. Некоторые результаты опытов приведены в табл. 7.4. Действие ультразвуковых волн вызвало увеличение скорости горения примерно на 14%. При этом фронт пламени независимо от наличия или от отсутствия ультразвука оставался ровным. Этот факт свидетельствует в пользу того, что ускоряюн ее действие ультразвука на распространение пламени осуществляется подобно действию мелкомасштабных пульсаций, которое будет рассмотрено в следующем параграфе. [c.148]

Русский физик В. А. Михельсон, наряду с французскими учеными Мал-ляром и Ле-Шателье, является основоположниками теории нормального горения газов. Глубокий анализ процесса горения в трубах Михельсон дал еще в 1890 г. Он создал также теорию иламени на горелке Бунзена и разработал широко известный в настоящее время метод измерения скорости нормального распространения пламепи с помощью горелок. [c.4]

Как следует из соотношений (19.19), (19.20), (19.28), последовательное применение представлений турбулентной диффузии к распространению по механизму ламинарного пламени приводит к обязательной зависимости скорости турбулейтного горения от ламинарной скорости. Экспериментальная проверка такой зависимости могла бы представить поэтому наиболее прямой путь для проверки правильности самой ламинарной модели турбулентного пламени. Но, как следует из 17, такая проверка до сих пор была практически неосуществима из-за отсутствия обоснованного метода измерения скорости турбулентного горения — в условиях стабилизированного пламепи из-за неприменимости принцинаГуи — Мнхельсона, в условиях же свободного пламени из-за неопределенности величины степени расширения для пламен со значительной протяженностью зоны реакции. Только в самое последнее время удалось снять это затруднение в новом методе измерения скорости турбулентного горения в условиях замкнутого объема [7а] [18а]. [c.290]

Совершенно другой метод онределения реакционной способности кокса был разработан в одной исследовательской лаборатории 1117, 138] и независимо от этого такой же метод был разработан Сейлером и Дженкинсом [189], В обоих методах скорость реакции измерялась по скорости выделения тенла нри пропускании струи кислорода или воздуха через нагретую пробу таким образом, оии являются развитием различных методов измерения температуры воспламенения [124]. Точка зрептю, согласно которой температура воспламенення является температурой, ниже которой реакции горения не протекают, считается ошибочной. Тем не менее температура, при которой скорость самонагревания нробы, нагретой внешним источником теила, становится настолько большой, что температура пробы приближается к температуре источника теила, является характерной температурой, которую можно связать с другими наб.пюдениями по определению скоростей реакции при различных температурах. [c.400]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология