Срыв пламени

На скорость распространения пламени влияют акустические колебания, причем в диапазоне частот 5—40 кГц влияние акустической волны сказывается главным образом на устойчивости пламени (срыв пламени, проскок в горелку). В ультразвуковом диапазоне частот (270—500 мГц) наблюдалось отчетливое увеличение скорости распространения пламени [148]. [c.119]

Поскольку скорость распространения пламени, ли скорость горения, является характерной особенностью данного газа (табл. 9), то конструкция горелки топочного устройства должна обеспечивать полное соответствие скорости газа и скорости распространения пламени при нормальных рабочих условиях, а также давать возможность регулировать скорости как в направлении их увеличения, так и в направлении уменьшения, избегая режимов с проскоком и срывом пламени. Поэтому, если системы газоснабжения переводятся с известного источника газа на ЗПГ, необходимо, чтобы по скорости горения газ-заменитель не очень сильно отличался от заменяемого топлива. Как видно из табл. 9, различия В скоростях горения различных насыщенных углеводородных газов сравнительно небольшие, так что большинство газов-заменителей, за исключением газов с высоким процентным содержанием водорода, будет удовлетворять этому требованию. [c.50]

Следует отметить метод для оценки качества сгорания топлива, осуществляемый на однокамерной установке [13, с. 60—66], [19]. Установка представляет собой реальную камеру сгорания двигателя и снабжена аппаратурой для подачи, замера и зажигания- топлива и подогрева воздуха. На такой установке оценивают пусковые свойства топлива, полноту его сгорания, склонность к образованию нагаров и пределы устойчивого горения. Эти характеристики определяют, сравнивая их с аналогичными характеристиками эталона — топлива Т-1 из бакинских нефтей. Испытание проводят при следующем режиме расход воздуха 0,25 м /с, температура воздуха 60°С, давление воздуха 0,1 МПа, температура топлива 15—20 °С. Пусковые свойства топлива оценивают по коэффициенту избытка воздуха, при котором наступает воспламенение топливо-воздушной смеси пределы устойчивого горения определяют по коэффициенту избытка воздуха между моментами срыва пламени (смесь обеднена) и появления пламени на выходе из камеры (при обогащении смеси) полноту сгорания топлива определяют по коэффициенту выделения тепла, склонность к образованию нагара —по привесу жаровой трубы камеры сгорания до и после испытания. [c.64]

К настоящему времени накоплен большой опытный материал по горению капель жидкого топлива. Изучалось горения подвешенных капель (размером 1—2 мм) и более мелких падающих в печи капель (размеры порядка сотен мкм). Определялось время сгорания, изменение размера капель в процессе горения (для подвешенных капель), влияние на горение температуры среды, содержания кислорода, характеристики срыва пламени с капель и т. п. При проведении опытов использовались фотографирование, киносъемка. [c.251]

На рис. 36 представлены типичные данные, показывающие, что интервал стабильности пламени возрастает с увеличением концентрации топлива в первичной струе и с увеличением размеров струи. Эти результаты объясняют [42] следующим образом Общий характер этих кривых вполне правдоподобен. Оторванное от сопла пламя может существовать лишь при образовании в области со сравнительно низкой локальной скоростью газа зоны приблизительно стехиометрического состава, ширина которой достаточна для воспламенения. Образование такой зоны возможно лишь в случае присутствия определенного минимального количества топлива на единицу длины струи. С увеличением средней скорости газа (до критической скорости срыва пламени) это минимальное количество топлива должно быстро возрастать. Это количество определяется произведением концентрации на сечение пер- [c.326]

Рис. 36. Границы срыва пламени бутано-воздушных смесей в области высоких скоростей [42](

Зачерненными значками показаны опыты со срывом пламени. [c.327]

Рис. 37. Влияние состава смеси в обратно стабилизированной струе на предельную скорость срыва пламени для первичного потока [46].

Энергетические свойства и процессы горения топлива. Растворенная в топливе вода практического влияния на процессы горения не оказывает. Это объясняется ее малым количеством (0,002—0,02 %). Даже при содержании воды 0,02 %, что является почти максимальным, на каждую тонну топлива приходится лишь 200 г воды. Влияние этого количества воды на процессы горения и энергетические свойства настолько незначительно, что им можно пренебречь. Гораздо больше на процессы горения и теплоту сгорания топлив влияет эмульсионная вода. Присутствие ее может привести к прерыванию процесса подачи топлива в камеры сгорания, когда смесь воды и топлива проходит через форсунки. Неприятные явления прекращения подачи топлива и срыва пламени усиливаются, если вода превращается в пар внутри форсунки. Перерыв подачи топлива становится продолжительным, когда образуется много пара, проходящего через форсунку. Поэтому отдельные скопления воды в топливах приводят к длительным перерывам в подаче топлива, затуханию и срыву пламени, к вспышкам и хлопкам. Особенно опасны перерывы подачи топлива в летательных аппаратах, в которых эти перерывы могут привести к аварийным ситуациям. [c.145]

В силу указанного, устойчивость горения ограниченного факела значительно выше. Срыв пламени практически исключается, зато более вероятно возникновение проскока пламени. Если применительно к открытому факелу его устойчивость обусловлена явлениями, происходящими у кромки сопла, то в факеле, горящем в ограниченном пространстве, условия, обеспечивающие устойчивость горения, носят иной характер, так как даже при отрыве от сопла факел может быть вполне устойчивым. Практически в печах горелочные устройства работают таким образом, что воспламенение начинается на некотором расстоянии от среза сопла, что предохраняет сопло от разрушения и исключает возможность проскока, если сжигается частично подготовленная смесь. [c.213]

Фиг, 9-6. Условия стабилизации, проскока и срыва пламени, [c.87]

Учитывая, что масштаб дробления является величиной одного порядка с начальным масштабом турбулентности и что пульсационная скорость а пропорциональна скорости потока легко прийти к условию потери устойчивости процесса воспламенения (срыва пламени) [c.98]

Непосредственное наблюдение за процессом воспламенения капли топлива, вносимой в поток, позволило установить, что при малых скоростях движения воздуха воспламенение капли происходит вблизи ее поверхности, причем пламя сразу же охватывает всю поверхность капли. С увеличением скорости обдува пары топлива, отходящие от поверхности капли, воспламеняются на некотором удалении от капли в ее следе. Это расстояние увеличивается по мере роста скорости обдува, и при некоторых значениях относительной скорости капли воспламенения паров не происходило. Величина этой скорости определяется температурой потока. Чем выше температура потока воздуха, тем при более высоком значении скорости происходит срыв пламени. Аналогичное явление описано в работе [9], где приведены некоторые данные о воспламенении и горении капель жидкого топлива (керосин, изооктан, этиловый спирт). [c.30]

Когда скорость обдува достигает критического значения и происходит срыв пламени, характеристика сгорания также скачкообразно снижается, достигая минимального значения при расположении очага пламени в следе капли. Дальнейшее увеличение скорости набегающего потока приводит к возрастанию характеристики, но не сгорания, а испарения. Очаг горения, еще существующий в следе капли, удаляется от ее поверхности настолько, что тепло, выделяемое зоной горения, уже не оказывает заметного влияния на скорость испарения. Таким образом, при скорости обдува, превышающей критическую, капля из режима горения переходит в режим чистого испарения. Замена воздушного потока, обтекающего каплю, потоком азота при тех же значениях температуры и скорости, не приводила к заметному изменению характеристики испарения, что является прямым подтверждением перерождения процесса горения в процесс чистого испарения при больших значениях относительной скорости. [c.55]

На рис. 2-8 представлены экспериментальные данные, характеризующие изменение спр в зависимости от форсировки крупнокалиберной горелки. Срыв пламени в туннеле диаметром 550 мм (линия 1) происходил при более высоких значениях апр по сравнению с туннелем диаметром 400 мм (линия 2). [c.50]

Поскольку при сгорании топлива в камере развивается высокая температура (1500-1800°С), а материалы камеры, лопаток газовой турбины и реактивного сопла не выдерживают столь высоких температур, горячие газы разбавляют вторичным воздухом непосредственно после зоны горения топлива. При смешении газового потока с вторичным воздухом температура смеси снижается до 850 - 900°С. В зоне горения топлива необходимо создавать условия для обеспечения стабильности процесса горения без срывов пламени. Скорость распространения фронта пламени составляет около 40 м/с. Для снижения скорости газовоздушного потока до величин менее скорости распространения фронта пламени в камерах сгорания устанавливают различные завихрители, стабилизаторы, обтекатели, экраны и т.д. Эти устройства, кроме того, повышают турбулентность движения горючей смеси и тем самым увеличивают скорость ее сгорания. [c.122]

В определенных условиях [1, 2], в частности при высоких скоростях потока топливо-воздушной смеси, больших разбавлениях, низких давлениях, низких температурах, эти характеристики приобретают большое значение. Тем более это относится к вопросам, связанным с установлением предела существования устойчивого стационарного горения, условий срыва пламени (потухания) или его возникновения (воспламенения) [3], т. е. с процессами, в которых скорость химической реакции является лимитирующим фактором. [c.114]

Пределы устойчивого горения. Состав смеси, соответствующий нию пламени на выходе из камеры сгорания, т. е. перед сопловым аншарб-том, условно принимают за предел устойчивого сгорания топлива на богатых смесях, а состав смеси, соответствующий срыву пламени,—за [c.129]

При срыве пламени или его погасании на запальнике необходимо быстро закрыть кран запальника, вынуть его из печи, и вновь провентилировать печь для удаления газовоздушной смеси. При устойчивом горенип газа из запальника постепенно открывают газовую задвижку или кран на горелке, чтобы выходящий из горелки газ воспламенился. Затем постепенно начинают подавать воздух. [c.412]

Сжигание газа следует вести в условиях, обеспечиваюпщх стабильность горения. Нельзя допускать срыва пламени от устья [c.151]

По этим показателям особенно высокие требования предъявляют к топливам для воздушно-реактивных двигателей. Отложения на форсунках забивают отверстия, ухудшают качество распыления, искривляют факел вплоть до срыва пламени. Нагар, образующийся в камерах сгорания, сиособствует местным перегревам, короблению, а иногда и прогару стенок. Кусочки нагара, ссыпающиеся со стенок камер сгорания, вызывают эрозионный износ лопаток турбины. Для снижения образования отложений и нагара в топливах для воздушно-реактивных двигателей ограничивают содержание ароматических углеводородов (не более 20—22%), фактических смол (не более 5—6 мг/100 мл), серы (не более 0,1 — 0,25%), меркаптановой серы (не более 0,005%). Для этой же цели определяют высоту некоитящего пламени, люминометрическое число, коксуемость, зольность и йодное число. [c.16]

В разработанной сравнительно недавно турбулентной камере сгорания осесимметричная турбулентная струя жидкости направлена навстречу поступающему турбулентному потоку. Струя и поток могут представлять собой топливо-воздушные смеси различного состава. На рис. 37 показано семейство кривых срыва пламени, полученных в такой камере сгорания для струй различного состава от чистого воздуха фа = О до богатой смеси ф2 = 5, подаваемых под постоянным давлением. Следует отметить, что, несмотря на изменение состава потока и струи в весьма широких пределах, кривые пламени непрерывны и не выявляют какихтлибо внезапных изменений в характере явления. [c.328]

Для суждения о влиянии состава горючего газа на срыв пламени горючих смесей воздухом могут служить кривые на рис. 97, где на оси абсцисс отложено содержание воздуха в смеси по отношению к стехиомет-рическому (100а %). Как видно из рис. 97, быстрее всего достигается явление срыва у бутана, затем идет природный газ. Линия водорода расположена выше всех. [c.173]

При прямолинейном характере движения потока вся эта сложно протекающая подготовительная зона значительно вытягивается вперед, создавая достаточно протяженный предпламен-ный участок факела (фиг. 55,а). Фронт воспламенения, начинающий пла1менный процесс, сильно колеблется и даже склонен к сильным пульсациям, возникающим при превышении верхнего (наибольшего) предела нагрузок и предшествующим срыву пламени. Капли среднего и крупного размеров, выдаваемые в поток форсункой, не успевают испариться, до возникновения фронта воспламенения, который обеспечивается достаточным количеством топлива за счет его частичного испарения и в первую очередь за счет испарения мельчайших фракций жидкой топливной пыли. Недоиспаренные капли движутся за линию видимого фронта воспламенения и, подвергаясь более сильному тепловому воздействию уже возникшего пламени, быстрее выкипают, быстрее проходят стадию предварительного теплового расщепления молекул и вступают в смесеобразование и горение по всей протяженности пламенного факела, постепенно питая топливом все его зоны. [c.150]

Экспериметальные данные, характеризующие пределы устойчивого горения смесей в конкретных га-зогорелочных устройствах, имеют особое значение для рещения вопросов о возможности устойчивого (без срыва пламени) сжигания так называемых бедных газов, содержащих высокий процент балласта. Эти вопросы можно решать только на базе комплексного анализа следующих факторов физико-химических (горючие свойства газа), режимных (начальная температура газа и воздуха, требуемый диапазон изменения избытков воздуха и скоростей истечения смеси) и конструктивноаппаратурных (стабилизирующая способность газовой горелки). Следовательно, для суждения о том, будет ли гореть смесь интересующего нас бедного газа с воздухом, необходимо определить экспериментально пределы устойчивости горения данной смеси в конкретном га-зогорелочном устройстве. [c.50]

Устойчивость горения бензино-воздушных смесей в турбулентно потоке изучалась Э. Л. Солохиным. Ставилась задача выявить влияние параметров потока (скорость, турбулентность, избытки воздуха) и размеров тел плохообтекаемой формы на срывные характеристики корытообразных стабилизаторов. В ре зультате исследования было установлено, что с увеличением характерного размера стабилизатора его стабилизирующая способность повышается. Увеличение скорости потока и начальной турбулентности потока ухудшает характеристик стабилизатора и приводит к тому,, что срыв пламени наступает при меньших избытках воздуха. Другими словами, чем выше начальная турбулентность активного потока, тем более высокие температуры требуется поддерживать в зоне рециркуляции продуктов сгорания. Ухудшение устойчивости горения при интенсификации турбулентности потока, особенно в районе зажигания , отмечалось Л. Н. Хитриным [Л. 8]. Эти положения справедливы только при том условии, что турбулентность потока увеличивается в результате роста скорости. Если же повышать турбулентность потока путем его закручивания, то стабильность горения растет с увеличением интенсивности крутки. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология