Горение богатых и бедных смесей

Режимная работа двигателя как на бедных, так и на богатых смесях невыгодна. В первом случае горючая смесь разбавляется большим количеством инертного азота и лишним кислородом, скорость и температура горения снижаются, двигатель не развивает нужной мощности. Во втором - кислорода недостаточно, образуются продукты неполного сгорания топлива, увеличивается количество нагаров, двигатель дымит, расход топлива возрастает, а мощность снижается. Необходимо стремиться обеспечить полное сгорание топлива с возможно меньшим коэффициентом избытка воздуха. В зависимости от вида топлива, условий его сгорания коэффициент избытка воздуха может быть различным (табл. 6). [c.16]

Рис. 5.9. Влияние отклонений от термодинамического равновесия на концентрацию атомарного кислорода при горении водорода в воздухе. У - z = 0,02 (бедная смесь), 2 - Z = 0,028 (стехиометрическая смесь), i - z = 0,036 (богатая смесь)

Характер химических процессов, происходящих во внутреннем и во внеишем пламенах углеводородов, находит отражение в спектрах обоих пламен, подобно тому как это имеет место в приведенном ранее (стр. 71) примере пламени дициана. А именно в спектре внутреннего пламени наблюдаются полосы Сг, лежащие в зеленой области, полосы СН — в фиолетовой области, сравнительно слабые полосы, принадлежащие молекуле НСО, — в близком ультрафиолете и полосы ОН, лежащие также в ультрафиолетовой области. При этом полосы Сг особенно ярки в случае богатых смесей. С увеличением содержания кислорода в смеси эти полосы становятся слабее, с чем связано изменение окраски внутреннего пламени при обеднении смеси от сине-зеленой (в случае богатых смесей) до сине-фиолетовой, обусловленной преобладающей интенсивностью полос СН. Таким образом, соотиошение интенсивностей полос Сг и СН можно рассматривать как меру глубины окисления в реакциях горения углеводородов. Это заключение следует также из измерений относительных интенсивностей полос Сг и СН в разреженном кислородном пламени ацетилена при различных содержаниях СгНг и Ог в смеси. Результаты этих измерений, выполненных Л. И. Авраменко [2], представлены на рис. 185. По оси ординат отложена величина /сг- /сн (отношение интенсивностей полос Сг г СН), а по оси абсцисс—-содержание ацетилена в смеси его с кислородом. Как видно, относительная интенсивность полос Сг резко возрастает, когда содержание ацетилена становится больше 30%, т. е. когда смесь становится более богатой, чем смесь стехиометрического состава (стехиометрической смеси отвечает содержание ацетилена 28,6%). Добавим, что произведенный Л. И. Авраменко анализ продуктов горения ацетилена показывает полное его превращение в воду и углекислый газ в бедных ацетилено-кислородных смесях вплоть до смеси стехиометрического состава и наличие продуктов неполного сгорания ацетилена в богатых смесях. Большая интенсивность зеленых полос Сг при горении богатых смесей была установлена и в других пламенах. [c.574]

Горючее Коэффициент избытка горючего (макс), ы)с Предель бедная смесь 1 горения богатая смесь [c.118]

На VII Мировом нефтяном конгрессе в Мехико [26] французским Институтом нефти был предложен своеобразный способ смесеобразования и сжигания топливо-воздушной смеси. Топливо-воздушная смесь вводится по двум трубопроводам. По одному трубопроводу подается богатая смесь, которая направляется к свече зажигания по второму — бедная смесь или чистый воздух. Трубопровод для богатой смеси представляет собой тонкую трубку, размещаемую внутри трубопровода для бедной. Возможно богатую смесь подавать по полому стержню выпускного клапана. Топливная смесь, подаваемая, в цилиндр, не гомогенна, что способствует более рациональному началу процесса горения. Авторами доказано, что такое сгорание уменьшает содержание окиси углерода и несгоревших углеводородов в отработавших газах [26]. [c.61]

Таким образом, если пожелать свести амплитуду возмущения тепловыделения к нулю, надо разбить процесс горения так, чтобы он происходил в двух плоскостях, отстоящих друг от друга на половину длины волны возмущения энтропии, и, кроме того, потребовать, чтобы в указанных сечениях сгорали равные доли топлива. Полученный результат вполне естествен, именно таким должен быть процесс горения, чтобы в каждый момент времени избыток тенла (против среднего значения), выделяющийся в том сечении, где находится богатая смесь, компенсировался недостатком тепловыделения в сечении, которое пересекает бедная смесь. [c.410]

При внутреннем процессе горения газа можно в широком диапазоне регулировать концентрацию окислителя в дутье, что является важным рычагом управления технологическим процессом. По существу здесь можно представить пять режимов в связи с изменением состава дутья подача кислорода, бедная смесь, кинетическая смесь, богатая смесь, пиролиз метана. [c.143]

За пределами этих концентраций количества тепла, выделяющегося при сгорании подожженной части газовоздушной смеси, недостаточно для нагрева соседних слоев ее до температуры воспламенения. Поэтому неподогретые, слишком богатые и бедные [51] углеводородом смеси (за пределами воспламенения) не могут воспламеняться и взрываться. Горение их возможно лишь при наличии постоянного постороннего источника воспламенения— открытого огня, раскаленного тела. В этом случае смесь будет гореть только непосредственно у запальника и на весь объем смеси пламя не распространится при удалении запальника горение прекращается. [c.59]

Основной недостаток модели проявляется, когда предварительно перемешанная смесь либо слишком бедная, либо слишком богатая для распространения пламени, например, за пределами воспламенения (см. рис. 14.7). В этом случае значение Улам равно нулю и пламя отсутствует, однако модель все еще предсказывает равенство величин г х и у. Предсказание среднего угла конуса пламени (см. рисунки 14.1 и 14.3) остается основным преимуществом рассматриваемой модели по сравнению с другими моделями горения предварительно перемешанных смесей. [c.245]

Рис. 5.8. Влияние отклонений от термодинамического равновесия на температуру горения водорода в воздухе. 1- 2= 0,02 (бедная смесь), 2 - z = 0,028 (стеХиометри-ческая смесь), 3 - z = 0,036 (богатая смесь)

В предыдущей главе было показано, что искра приводит к возникновению распространяющегося по всему объему пламени лишь в том случае, если выполнены некоторые критические условия. Зажигающая способность определяется как источником зажигания, так и свойствами смеси. При изменении состава смеси могут быть достигнуты некоторые границы, вне которых даже самая мощная искра не способна вызвать распространение пламени. Наилучшим образом это положение можно проиллюстрировать на классическом примере горения шахтерской лампочки в атмосфере, содержащей горючий газ. На фиг. 7 приведены фотографии, показывающие влияние увеличения содержания метана в воздухе [1]. Вокруг первоначального маленького пламени возникает значительно больший по размеру колпачок несмотря на то, что в нем происходит горение, пламя не может распространиться далее, чем на некоторое определенное расстояние. Иными словами, в той части объема, которая подогревается лампой, бедная смесь реагирует очень быстро. Выделяющегося при этом тепла недостаточно, однако, для того, чтобы вызвать реакцию в близлежащих слоях газа. С увеличением процента метана в смеси колпачок удлиняется, но распространение пламени все же еще не может иметь места. Током воздуха колпачок может быть сдут со своего места и пройти некоторое расстояние до того oмeнтa, когда он потухнет. Если концентрация метана превысит некоторую критическую величину, то колпачок оторвется от лампы, причем в этом случае он не потухнет, а приведет к воспламенению смеси. Эта критическая концентрация обычно называется нижним концентрационным пределом. При дальнейшем увеличении содержания метана будет достигнуто другое критическое значение, именуемое обычно верхним концентрационным пределом. В более богатых смесях распространение пламени опять невозможно. [c.155]

При горении бедных предварительно перемешанных смесей зона образования N0 обходится путем смешивания топлива = 1, Т = = То) с воздухом ( = О, Т = То) без химических реакций, после чего происходит реакция (движение по вертикали) с образованием небольшого количества N0 при = кон, Т = Ткон- Эти горячие продукты затем могут воспламенить вводимую вторичную богатую топливную смесь ( = 2, Т = То). [c.303]

В производственных условиях часто не измеряют действительное количество воздуха, израсходованного для сгорания, а подсчи-тьшают коэффициент избытка по составу отработавших или дымовых газов. Если в отработавших газах много кислорода, то воздуха подается больше, чем требуется по расчету (стехиометрически) а > 1 - смесь бедная. Если обнаружены продукты неполного горения, кислорода для горения недостаточно а < 1 - смесь богатая. Газоанализаторами определяют состав газов и подсчитывают коэффициент избытка воздуха (а). [c.16]

Из данных рис. 111-5 видно, что при составе горючей смеси ниже стехиометрического (Лс ) добавки оказывают сравнительно незначительное влияние на скорость горения. В случае же богатых смесей (А>1), наоборт, наблюдается резкое снижение скорости горения при введении в горючую смесь даже весьма малых добавок галоидоуглеводородов. Интересно отметить, что с введением добавки максимум скорсти смещается в сторону бедных смесей. [c.91]

Эти особенности смесеобразования в камерах сгорания ГТД оказывают существенное влияние на процессы в первичной зоне и камере сгорания в целом. В частности, неравномерное распределение топлива в первичной зоне вызывает, с одной стороны, формирование сравнительно богатой топливовоздушной смеси на пер1 )ерии области прямого тока, а, с другой стороны — обеднение смео в части этой области, примыкающей к циркуляционной зоне (см. рис. 5.2). Такое обеднение оказывает влияние на стабилизацию процесса горения в камере вызьгаает уменьшение значений актах отвечающих границе бедного срьгаа пламени в камере сгорания, особенно на дроссельных и переходных режимах двигателей, и ухудшает запуск камер сгорания. Из-за этих негативных последствий неравномерного распределения жидкого топлива при проектировании камер сгорания приходится предусматривать значительное обогащение топливовоздушной смеси в первичной зоне. Это достигае я снижением относительного расхода воздуха через фронтовые устройства камер сгорания. Однако обогащение топливовоздушной смеси приводит, как уже отмечалось, к интенсивному образованию сажи в первичной зоне камеры. Кроме того, сама неравномерность распределения топлива в [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология