Температура адиабатического пламени

Из первых соотношений в (6.17), (6.18) следует, что, вообще говоря, температура горения в зоне реакции не совпадает с температурой адиабатического горения смеси с таким же составом, как и в зоне реакции. В частности, для водорода имеем и температура в зоне реакции ниже, чем температура адиабатического горения смеси с коэффициентом избытка воздуха, равным Для большинства углеводородов с приемлемой точностью можно считать, что и, следовательно, температура в зоне реакции совпадает с температурой в нормальном пламени, распространяющемся по смеси, в которой коэффициент избытка воздуха равен Поэтому для определения можно.воспользоваться опытами, в которых исследовалось плоское пламя в потоке без деформации. При этом следует [c.230]

Импульсы воспламенения и борьба с ними. Импульсами воспламенения, приводящими к горению и взрыву веществ и материалов, могут быть открытое пламя несгоревшие частицы топлива раскаленные или нагретые поверхности с температурой выше температуры самовоспламенения веществ, которые могут иметь контакт с ними горючие смеси, температура которых повысилась при адиабатическом (т. е. без подвода и отвода тепла) сжатии вследствие химических и других процессов до температуры самовоспламенения жидкие и твердые вещества, подвергшиеся самонагреванию, которое привело к их самовозгоранию искры удара и трения искры, вызываемые электрическим током электрическая дуга (например, при электросварке) статическое электричество первичные и вторичные проявления атмосферного электричества и др. Механизм воспламенения горючего вещества (горючей смеси) во многом определяется его химической природой и агрегатным состоянием, характером поджигающего импульса и другими факторами. [c.201]

В большинстве случаев распространение пламени является тепловым процессом — горящий слой передает тепло близлежащим холодным слоям и нагревает их до температуры воспламенения. В смесях С5а с воздухом воспламенение оказывается возможным при столь низких содержаниях СЗа (0,03%), что даже полное сгорание смеси в адиабатических условиях (при полном отсутствии теплоотвода) не может существенно повысить температуру смеси. Таким образом, тепловое распространение пламени в таких смесях невозможно. Между тем опыт показывает, что если поместить смесь С5а с воздухом, находящуюся вне области цепного самовоспламенения, в длинную трубку и нагреть один конец трубки до температуры цепного воспламенения, то по трубке распространяется пламя. Область значений р и Г, при которых пламя может распространяться в смесях С5з — воздух (область распростра- [c.332]

НЫХ смесей при комнатной температуре (за исключением специально отмеченных в примечании к табл. 1.5 случаев). Приведенные значения являются максимальными температурами пламен, определенными для данного топлива. Концентрации даны в объемных процентах для сухих смесей. Все значения температуры указаны для исходных смесей при комнатной температуре и атмосферном давлении. На экспериментальные значения температур пламени, по-видимому, влияют потери тепла и перемешивание с окружающим воздухом. Однако это влияние во многих случаях не вызывает заметного отклонения от расчетных температур пламени эти значения могут быть использованы как приблизительные значения температур пламени исследуемых смесей [11, с. 578]. Как следует из данных табл. 1.5, при горении воздушных смесей Нг, СО и углеводородов достигается сравнительно высокая температура (2045—1875 °С) в ряде случаев приближающаяся к расчетной адиабатической температуре. Наиболее высокой температурой (по сравнению с другими исследованными пламенами газообразных смесей) обладает пламя ацетилена (2325 С). Пламена воздушных смесей природного газа также имеют сравнительно высокие температуры (1930 °С). [c.42]

Исследования стабилизации пламени в горючей смеси в ногранслойных течениях других типов, отличных от течения в зоне смешения, включают выполненное Шамбре исследование воспламенения в пограничном слое за острой кромкой [ Ч и множество работ [ > лизации пламени в пограничном слое па плоской пластинке. Дулей [ > теоретически, а Тунг [ ] теоретически и экспериментально изучали воспламенение холодной горючей смеси в нотоке над горячей пластиной. Когда температура пластины ниже температуры адиабатического пламени, тепло сначала передается от пластины к газу, а затем, после того как начинает развиваться пламя, от газа к пластине. Расстояние от переднего края [c.432]

Изолирующее кольцо из сажи превращает реакцию фактически в адиабатическую. Для охлаждения продуктов реакции у выхода из реактора вводят 1500 м /ч водорода прн 50° С, которые путем диффузии в потоке газа и прямого обмена потоков в предварительном сепараторе создают неустойчивое пламя длиной — 2 м. Это свидетельствует о том, что реакция продолжается также в области, которая ограничивает зону охлаждения газов до 2000° С. Степень разложения ацетилена возрастает с 96,75% до 99,9%, соответствующей температуре 2000° С. Приблизительно 40% образованной сажи, охлаждается одновременно с потоком водорода (1000л /ч) и падает на несколько вальцовых ярусов, охлаждаемых водой, и далее отправляется на упаковку. Водород из зоны реакции и водород, вводимый для охлаждения, вместе с сажей проходит через поверхностный ороситель (понижение температуры от 1200 до 700° С), после чего сажа отделяется. [c.101]

С таким же и даже еще более трудным ддя расшифровки случаем встретились приблизител ьно в это же время В. Г. Воронков и Н. Н. Семенов [75], изучавшие ценное воспламенение сероуглерода в его очень бедных смесях с воздухом (0,03% СЗа). Опыт ставился следующим образом, Один конец трубки со смесью находился при минимальной температуре ценного воспламенения сероуглерода, а вся остальная, большая часть трубки при температуре на 90° меньшей. Оказалось, что после воспламенения пламя распространялось и но холодной смеси. В случае полного сгорания сероуглерода в такой бедной смеси адиабатический ее разогрев не превысил бы 15°. В действительности же разогрев был еще меньше из-за теплоотдачи в узкой трубке. Можно поэтому сказать, что авторами был реализован случай распространения пламени в изотермических условиях по холодной смеси. Таким образом этот опыт также, как и описанные выше опыты Тоуненда с сотр., доказывает, что в известных условиях пламя может распространяться явно не по тепловому механизму. [c.191]

В качестве образца, наиболее близкого к свойствам абсолютно холодного иламени, были выбраны холодные пламена в воздушных смесях СЗг, Б которых прп содержании приблизительно 0,03% СЗг адиабатический разогрев от реакцпи пе превышал 15°. Доказательством чисто цепного механизма распростраиения является наличие нижнего и верхнего пределов по давлению (см. рис. 158). Роль диффузионного потока активных центров в распространении этих пламен проявляется в том, что пределы по температуре для распространения пламени лежат в среднем на 100° ниже пределов возникновения холодного пламени (самовоспламенения) в условиях той же трубы, как это видно на том же рисунке. [c.209]

Диффузионное распространение пламени в изотермических условиях. При невыполнении условия подобия поля температур и поля концентра-ци1 1, как и условия стационарности концентраций промежуточных веществ, при вычислении нормальной скорости пламени даже в тех случаях, когда механизм реакции известен, возникают большие трудности, связанные с кеобходимостью решения в достаточной мере сложной системы дифференциальных уравнений. И лишь в предельном случае изотермического распространения пламени, обусловленного чисто диффузионным механизмом, задача снова упрощается и в ее простейшем виде сводится к решению одного уравнения диффузии Единственный случай распространения пламени при постоянной температуре (практически совпадающей с температурой стенок реакционной трубки) был наблюден и изучен В. Г. Воронковым и Н. Н. Семеновым [49] на примере весьма бедной смеси паров сероуглерода СЗг с воздухом, содержащей 0,03% СЗг. Изотермичность процесса в данном случае обеспечивалась малым количеством выделяемого реакцией тепла (адиабатический разогрев указанной смеси составляет 15°), вследствие чего все выделяемое тепло отводилось к стенкам, и реакция шла при температуре стенок реакционной трубки. На рис. 198 показаны измеренные В. Г. Воронковым и Н. Н. Семеновым область самовоспламенения указанной смеси (кривая 1) и область распространения пламени (кривая 2). Как видно, в условиях опытов этих авторов пламя распространяется нри температурах 50—150°С, которые примерно на 100° ниже температур самовоспламенения смеси при соответствующих давлениях. Из этого следует, что термический фактор в данном случае [c.618]

При перемешивании горючей смеси (например, вентилятором) пределы несколько расширяются. Если сгорание смеси, близкой по составу к предельной, происходит в адиабатических условиях, то развиваемая при горении температура обычно столь высока, что скорость реакции тоже должна быть очень большой. Исключение составляет нижний концентрационный предел для водородо-воздушных смесей. При распространении сннзу вверх он равен 4,1% водорода. При адиабатическом сгорании такой смеси температура примерно равна 350°С, что значительно нижее температуры теплового самовоспламенения такой смеси в замкнутом сосуде при атмосферном давлении. Кроме того, следует отметить, что поднимающееся вверх пламя в смеси, близкой к предельной, приводит к выгоранию лишь некоторой доли полного количества водорода. Только в смесях, содержащих больше 10% водорода, что примерно соответ- [c.157]

Если горючая газовая смесь йоспламеняется и сгорает внутри замкнутого сосуда, то давление в нем возрастает, как правило, не бол(ее чем в 8—10 раз. При этом в любой момент времени давление во всех точках- объема является практически одинаковым. Если же смесь воспламеняется в длинном трубопроводе, то вследствие расширения продуктов сгорания происходит интенсивное движение и турбулизация горючей смеси, что в десятки раз увеличивает скорость горения. Такой нестационарный процесс горения ускоряется до тех пор, пока впереди фронта пламени не возникнет ударная волна, давление и температура в которой достаточны для адиабатического самовоспламенения горючей смеси, после этого режим распространения пламени становится детонационным. При детонации пламя распространяется не в результате теплопроводности, а вследствие воспламенения смеси, под действием ударной волны при этом зона химической реакции перемещается вслед за ударной волной. Ударная волна совместно с зоной реакции образует детона- [c.100]

Рис. 7 иллюстрирует использование концепции растяжения пламени применительно к этому типу экспериментов. Вблизи плохообтекаемого тела имеется линия тока, на которой скорость газа равна скорости распространения пламени Зи, так что волна горения может здесь удерживаться. Далее волна распространяется в поле увеличивающихся скоростей по направлению к главному потоку. Расстояние от точки, где скорость потока равна 8и, до точки, где скорость равна скорости главного потока V. обозначено у. При растяжении, необходимом для преодоления этого градиента скорости, фронт пламени черпает тепло из турбулентного следа, в котором поддерживается адиабатическая температура пламени. След, таким образом, функционирует как пилотное пламя. Пока элемент волны близок к следу, его тепловой баланс поддерживается, и разрыва не происходит. Когда элемент продвигается до точки, где он больше не может черпать энергию от рециркулирующих продуктов горения предыдущего элемента волны, он оказывается предоставленным самому себе . Если растяжение превзойдет критическое, произойдет разрыв. Вблизи условий срыва для поддержания зарождающегося пламени необходима полная длина пилотного пламени. Поэтому время т равно обоим отношениям у/Зи и Ь/11. Расстояние у может быть онре делено по критическому значению числа Карловитца. которое, [c.596]

В большинстве случаев распространение пламени является тепловым процессом — горяший слой передает тепло близлежащим холодным слоям и нагревает их до температуры воспламенения. В смесях СЗг с воздухом воспламенение оказывается зозможным при столь низких содержаниях СЗз (0,037о), что даже полное сгорание смеси в адиабатических условиях (при полном отсутствии теплоотвода) не может существенно повысить температуру смеси. Т. о. тепловое распространение пламени в таких смесях невозможно. Между тем опыт показывает, что если поместить смесь С5г с воздухом, находящуюся вне области цепного самовоспламенения, в длинную трубку и нагреть один конец трубки до температуры цепного воспламенения, то по трубке распространяется пламя. Область значений р и Г, при которых пламя может распространяться в смесях СЗг-воздух (область распространения пламени), как видно из рис. 90, значительно шире области самовоспламенения той же смеси. Так как тепловое распространение пламени в условиях этих опытов исключено, то остается предположить, что воспламенение происходит за счет диффузии свободных радикалов из области, в которой произошло воспламенение, в близлежащие слои. Из изложенного выше ясно, однако, что увеличение концентрации свободных радикалов, т. е. увеличение скорости зарождения в смеси, находящейся вне области самовоспламенения, не может привести к воспламенению, если не имеет места взаимодействие цепей. [c.322]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология