Кинетическое горение

Кинетическое горение готовой горючей смеси в турбулентном потоке при стационарных процессах обычно связано с потерей устойчивости очага горения. В тех пределах, в которых устойчивость процесса все же оказывается осуществимой, горение начинает зависеть от факторов диффузионного порядка и может перейти в чисто диффузионную область, где скорость горения окажется зависящей только от скорости смещения горючих газов и продуктов сгорания, иначе говоря,— от характера турбулентности потока. [c.93]

Кинетическое горение однородной среды. Представим себе, что возник фронт горения в сплошной однородной горючей смеси. Позади фронта окажутся высокотемпературные продукты сгорания, впереди— готовая горючая смесь, еще не вступившая в процесс. Вследствие теплопроводности смеси и возникшей разности температур тепло начнет передаваться вперед, опережая фронт горения и поджигая новые, близлежащие слои смеси. Фронт начнет перемещаться с некоторой ограниченной скоростью вперед, в направлении, нормальном к его поверхности, от уже сгоревших участков в сторону свежей смеси. Нормальная скорость распространения фронта горения может быть при известных условиях экспериментально измерена. Она получила название нормальной (или фундаментальной) скорости (м орл) распространения пламени. [c.82]

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]

Кинетическое горение. Горение в ламинарном потоке в основном осуществляется в огневых осветительных или небольших нагревательных приборах. Для технических установок требуются значительно большие тепловые форсировки (тепловыделение в единицу времени на единицу площади поперечного сечения топки или горелки), осуществимые только при турбулентном движении газовоздушного потока. [c.93]

Для повышения степени надежности огнепреградителя тушащий диаметр отверстий между насадками принимают меньше вычисленного на 20—25%. Диаметр насадки в 5—8 раз превышает расчетный тушащий диаметр. Следует избегать чрезмерного снижения диаметра насадки, так как при этом резко возрастает сопротивление системы прохождению паров или газов, и сечение корпуса огнепреградителя приходится увеличивать до слишком больших размеров. Высота насадки при кинетическом горении составляет 80—120 мм, при возможности детонационного горения ее увеличивают до 100 см и более. [c.216]

У-З. Кинетическое горение газа.......... [c.4]

Понятие о диффузионном горении. Наиболее распространенным в промышленной практике случаем диффузионного горения является горение в турбулентном потоке прн одновременном смешении газообразных струй топлива и окислителя, т. е. турбулентное горение, происходящее по мере образования горючей смеси. Опыт показывает, что кинетическое горение (горение готовой горючей смеси) становится крайне неустойчивым при переходе на турбулентный режим даже в случае принятия искусственных мер в виде размещения в потоке твердых тел, создающих местные зоны торможения. В то же самое время эти же мероприятия при известных соотношениях оказываются вполне достаточными для стабилизации диффузионного горения (т. е. горения вновь образующейся горючей смеси) в турбулентном потоке. Опыт показывает, что длина дуффузионного факела (пламени) практически перестает зависеть от скорости турбулентного потока. Это свидетельствует о том, что скорость сгорания в рассматриваемом случае становится практически пропорциональной скорости потока (или, что то же, пульсационной скорости) и что явление действительно протекает в чисто диффузионной области. [c.96]

В случае кинетического горения уравнения выгорания частиц двух фракций 1-й и 1-й (наиболее крупной) записываются так [c.204]

Кривая 1 изображает изменение скорости реакции при кинетическом горении. Так изменяется скорость реакции в смеси горючего с воздухом при ее нагревании до самовоспламенения. При низ- [c.47]

Кинетическое горение однородной среды [c.83]

Уже при рассмотрении кинетического горения в ламинарном потоке мы убедились, что форсировка горения связана с увет1ичением поверхности фронта воспламенения, что и является средством одновременного введения в процесс большего количества горючей смеси. Однако в ламинарном потоке это достигалось, например, на бунзеновской горелке за счет удлинения конуса горения. При турбулизации потока возникающая пульсационная скорость начинает волновать поверхность фронта, если имеет место мелкомасштабная турбулентность, т. е. если масштаб турбулентности [c.93]

Фиг. 9-12. Переход из кинетического горения газа D диффузионное.

Кинетическое горение в турбулентном потоке [c.119]

Чисто кинетическое горение возникает лишь при соблюдении условия мень- [c.123]

КИНЕТИЧЕСКОЕ ГОРЕНИЕ ЧАСТИЦ ВЫСОКОЗОЛЬНОГО КОКСА С МАЛОЙ ПЛОТНОСТЬЮ ГОРЮЧИХ [c.65]

Как при кинетическом, так п при диффузионном сжигании газообразного топлива тепловое напряжение топочного пространства не является достаточно устойчивой характеристикой процесса. В зависимости от организации горения эта величина колеблется в очень широких пределах. Более или менее точный аналитический расчет максимально допустимых тепловых напряжений возможен только для отдельных случаев кинетического горения в ламинарном потоке. [c.152]

Количество выделившегося углерода и степень светимости факела в прочих равных условиях будут тем больше, чем выше углеродное число природного газа, т. е. чем больше в нем углеводородов тяжелее метана. Как указано ранее, тепловое напряжение топочного объема в этом случае значительно ниже, а коэффициент избытка воздуха выше, чем для кинетического горения. [c.157]

Общая продолжительность пребывания исходных углеводородов в топке при кинетическом горении т слагается из продолжительности прогрева смеси до температуры самовоспламенения т [c.157]

В случае диффузионного горения общая продолжительность процесса т" слагается из продолжительности диффузионного перемешивания газа с воздухом Тд, сопровождающегося интенсивным нагреванием компонентов, и времени течения реакции. Так как отрезок Тд значительно больше т , то количество выделяющегося углерода С" будет во много раз больше, чем С при кинетическом горении. Это определяет возникновение сажистого факела. [c.158]

Кинетическим горением называется такой вид горения, когда скорость смешения велика и процесс в целом лимитируется только скоростью химических превраш ений. Форсирование процесса кинетического горения за счет увеличения скорости потока может привести к потере устойчивости горения и срыву пламени. Для микросмешения увеличение скорости потока только благоприятно, но даже при самом совершенном микросмешении горение будет устойчивым лишь при условии, если будет обеспечена передача тепла и активных продуктов реакции из зоны горения к свежей смеси. При очень больших скоростях потока передача тенла и активных продуктов из зоны пламени в свежую смесь будет отставать от процессов микросмешения и произойдет срыв пламени. [c.166]

Кинетическое горение в ламинарном потоке [c.118]

Следует отметить, что процесс кинетического горения газа происходит лри температурах, близких к теоретической . Зона горения очень тонка и измеряется десятыми долями миллиметра. [c.119]

Смешанный принцип сжигания. В промышленной топочной технике широко применяются и промежуточные смешанные принципы действия горелок. В газовых горелках это может сводиться к простейшему приему предварительного смешения топливного газа с частью воздуха, необходимого для горения. Такая смесь будет характеризоваться коэффициентом избытка воздуха, заведомо меньши м единицы (а, <1). Идущий на образование этой первичной смеси воздух принято называть первичным. Воздух же, подаваемый в рабочее пространство топки, дополнительно и независимо от потока топлива называется вторичным. Большинство горелок промышленного типа работает именно по этому смешанному принципу подобно тому, как это в маленьких масштабах делается на горелках лабораторного типа, если в них предусмотрена регулировка первичной смеси по первичному избытку воздуха (а, -1 ). В этом случае, изменяя состав смеси, выдаваемой горелкой, можно переходить от чисто кинетического горения (а1>1) к чисто диффузионному (ят = 0), проходя все промежуточные этапы между ними . Такой прием может служить удобным добавочным принципом регулировки, так как изменение соотношений между первичным и вторичным воздухом, что и приводит к изменению избытка воздуха в первичной смеси, непосредственно воздействует на форму и рабочий объем факельного горения. [c.127]

Таким образом, при увеличении скорости газового потока и при переходе к мелким частицам процесс сдвигается в сторону кинетического горения. Рост температуры сдвигает процесс в сторону диффузионного горения (рис. 15-1, кривая 2 —3 . [c.332]

При кинетическом горении горючее вещество и кислород по тупают в зону горения предварительно сме-ш 1ННЬ М И В этом случае определяющим фактором яв-лжт.я ск рость химической реакции между кислородом (окислителем) и горючим. В качестве прнмера кинетического горения можно привести горение горючей [c.39]

От диффузионного пламени отличается пламя, образующееся при горении заранее перемешанного горючего газа с воздухом (кинетическое горение). Это пламя при воспламенении какой-Jщбo части объема горючей смеси представляет собой светящуюся зону, в которой соприкасаются друг с другом свежая смесь и продукты горения зона горения всегда движется в сторону свежен горючей смеси, а фронт пламени имеет большей частью сферическую форму. При сгорании смесн горючих газов или паров с воздухом, подаваемых с определенной скоростью к юне горения, образуется стационарное пламя, имеющее форму хонуса. Во внутренней части конуса смесь подогревается до тем-лературы воспламенения. В остальной части конуса происходит орение, характер которого зависит от состава смеси. Если в смеси недостаточно кислорода, то во внешней части конуса про- [c.120]

Если пульсационная составляющая скорости п) [см. уравнение (103)] значителыно иревооходит нормальную скорость горения н, то это означает, что горение существенно зависит от скорости потока и поэтому даже при использовании в качестве топлива готовой горючей смеси процесс сжигания ее переходит из кинетической области в диффузионную. По указанной причине кинетическое горение готовой горючей смеси в турбулентном потоке характер-изуется малой устойчивостью очага горения. [c.156]

Переход от кинетического горения к-диффузионному. Кинетическое горение может быть постепенно переведено в диффузионное, для чего достаточно начать уменьшение первичного избытка воздуха в горючей смеси. При недостатке воздуха фронт кинетического горения (/) (фиг. 9-12) будет сжигать лишь ту часть топлива в горючей смеси, которая соответствует стехиометрическому соотношению, т. е. пока не израсходуется наличный кислоро т. Оставшиеся несгоревшими горючие газы смешаются с продуктами полного сгорания, представляя собой газообразное топливо, соответственно забалластированное инертными газами, т. е. топливо с пониженной теплоплотностью X, но способное гореть при смешении его с добавочным воздухом. Если кинетическое горение ведется в воздушной атмосфере, необходимый воздух будет диффундировать во втекающую струю из окруж ощей ее среды и возникнет подожженный с корня новый фронт горения по образующейся стехиометрической поверхности// в зоне смесеобразования /—III. При ламинарном движении потока образующиеся на этом вторичном фронте новые инертные продукты сгорания будут с помощью молекулярной диффузии диффундировать в обе стороны в межфронтальную зону /—II, т. е. зону смесеобразования вторичного газообразного топлива с продуктами сгорания фронта II и в зону, образуемую границами фронта II и втекающего в атмосферу потока III, представляющую собой зону взаимной диффузии продуктов полного сгорания фронта II и воздуха. Это иллюстрируется схемами 3, 4, 5, 6 на фиг. 9-12. Дальнейшее уменьшение первичного избытка воздуха в горючей смеси равносильно забалластированию последней избыточным топливом, что согласно предыдущему приводит к уменьшению и к удлинению [c.90]

Как и при кинетическом горении, для стабилизации фронта горения турбулентного диффузионного факела устойчивое поджигание может быть достигнуто с помощью постоянно действующего постороннего источника тепловой энергии ( дежурные огни в заторможенной части потока и т. п.). Однако опыт показывает, что в подавляющем большинстве случаев, при не слишком чрезмерных форсировках горелки, применение посторонних (источников поджигания не вызывается необходимостью. Они предусматриваются только для целей р Озжига, т. е. применяются в период стабилизации [c.232]

Анализ этих кривых позволяет установить некоторые общие закономерности выгорания полифракционной пыли многозольного топлива. С приближением полифракционной пыли по своей зерновой характеристике к монофракционному составу, чему соответствует увеличение показателя однородности пыли, кривые т]к.ф= (т1мако) медленнее приближаются к максимальному значению т]к.ф. В таком же направлении действует и увеличение параметра макс- Отсюда чем меньше макс, тем ближе режим горения полифракционной пыли к режиму кинетического, горения (если Ьмакс=0, то т к.ф= [c.75]

В зависимости от места подготовки горючей газовоздушноп смеси различают кинетическое и диффузионное горение. При кинетическом горении смесь с минимально необходимым или избыточным количеством воздуха приготовляется вне топки, обычно в смесителе горелки. Такое смесеобразование идет без внешнего теплового воздействия на процесс. В пределах тонки происходят лишь процессы нагрева и воспламенения смеси и стабилизация фронта пламени. При диффузионном горении газ и воздух подводятся к месту сгорания (тонке) раздельно i где и образуется горючая смесь. [c.120]

Очевидно, что полная нродолжительность процесса при кинетическом горении определяется совокупностью тепловых и хилш- [c.120]

При вводе в топку хорошо подготовленной смеси газа с необходимым количеством воздуха, т. е. организации кинетического горения, и очень быстром подогреве этой смеси до температуры, превышающей температуру самовоспламенения, реакции окисления протекают настолько быстро, что термический распад углеводородов практически не происходит, а элементарный углерод в факеле будет отсутствовать. Такие условия горения приведут к тому, что факел горящей смеси будет прозрачным, малосветя-щимся. Быстрый прогрев смеси и создание многочисленных источников воспламенения осуществляются за счет дробления потока и направления его через раскаленную насадку или на раскаленную поверхность, наброску и т. п. Тепловые напряжения объема сгорания в этом случае могут достичь огромных величин — десятков и даже сотен Мвт/м . [c.157]

Кинетическое горение в ламинарном потоке ие имеет широкого распространения и применяется лишь в небольших нагревательных приборах. В крупных горелочных устройствах эта разновидность сжигания практически неосуществима, так как при малых скоростях ламинарного потока газовоз,душпоп смеси возникают так называемые обратные удары — проскоки пламени внутрь горелок. [c.119]

В отличие от диффузионного при кинетическом горении газов стехиометрическая или более бедная горючая смесь у краев горелки сильно разбавляется воздухом или продуктами горепия скорость распространения пламени в таких смесях и температура горенпя резко снижаются, зажигательное кольцо становится менее устойчивым, что и приводит к отрыву пламепи от горелкп. [c.125]

Равновесие между количеством доставляемого диффузией и расходуемого на реакцию кислорода устанавливается при малом градиенте его концентрации, благодаря чему величина концентрации кислорода на реакционнной поверхности мало отличается от его значения в потоке. При высоких температурах кинетическое горение может наступать при больших скоростях воздушного потока и малых размерах частиц топлива, т. е. при таком улучшении условий подвода кислооода, когда последний может быть доставлен в значительно большем количестве по сравнению с по- требностью химической реакции. [c.331]

При кинетическом горении горючее вещество и кислород поступают в зону горения предварительно смешанными, и определяющим фактором является скорость химической реакции окисления между окислителем и горючим веществом, происходящей во фронте пламени. Чем выще скорость горения вещества, тем более серьезные последствия вызывает процесс горения. При горении веществ впгделяются продукты горения и больщое количество тепла. Если процесс кинетического горения происходит в замкнутом объеме, то давление [c.162]

Эти два типа факелов принято называть также гомогенным и диффузионным. Наряду с этим диффузионное горение противопоставляется кинетическому горению и по другому признаку — лимитирующему в сложном процессе явлению — транспорту (диффузии) реагентов к месту сгорания или кинетике химических реакций. При этом первый тип горения — диффузионный — наблюдается и при горении неперемещанных газов (здесь лимитирует смесеобразование, а скорость реакций на фронте пламени практически бесконечно велика), и при горении однородной смеси (диффундирующей к фронту пламени). В обоих случаях из-за быстрого, теоретически мгновенного сгорания концентрация компонент горючей смеси на поверхности фронта близка к нулю. В противоположном случае — кинетического горения — скорости реакций низки, а диффузии относительно высоки. Поэтому в объеме факела при раздельной подаче топлива и окислителя реагирующие компоненты успевают перемешаться. В результате независимо от способа подачи реагентов кинетическое горение осуществляется во всем объеме факела. Однако интенсивность такого горения, как правило, весьма низка. Поэтому переход от кинетического горения к диффузионному (и одновременно от объемного горения к поверхностному, фронтальному) отождествляют с воспламенением, а обратный переход — с потуханием. Подробнее об этом будет сказано в 1-3, посвященном тепловому режиму горения. Что же касается терминологии, то будем в дальнейшем преимущественно называть диффузионными фронтальные факелы, не отказываясь впрочем (там, где это не может вызвать недоразумений) и от противопоставления диффузионного факела непере-мешднных газов гомогенному факелу однородной смеси. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология