Фронт воспламенения

Устойчивость горения определяется фронтом воспламенения и условиями его стабилизации. Скорость распространения пламени определяется подготовленностью горючей смеси к сжиганию, ее химическим составом и температурой. Скорости распространения пламени некоторых горючих смесей приведены в табл. 2. [c.33]

Качественное сжигание жидкого топлива предопределяет правильный объем и конфигурацию камеры горения печи и топки, обеспечение высокой температуры в камере горения для создания условий стабилизации фронта воспламенения. [c.171]

Рис. 24. Схема турбулизации потока и возврата накаленных частиц к фронту воспламенения

На рис. 2.3. фронт ударного сжатия в детонации изображен плоскостью ВВ, перпендикулярной плоскости чертежа, фронт воспламенения -поверхностью ББ. Фронт сгорания искажен случайным - на рисунке утрированным - возмущением КЛК. [c.26]

Рис 2.3. Схема утрированного малого возмущения (КЛК) фронта воспламенения(ББ) [c.27]

Нормальная скорость распространения пламени представляет собой скорость движения фронта воспламенения относительно неподвижной смеси. Она характеризует горючие свойства газовоздушных смесей различного состава независимо от конструктивных условий горелочных устройств. [c.225]

Для устойчивого горения без пульсаций и срывов чрезвычайно важна стабилизация фронта воспламенения. Мероприятия, обеспечивающие устойчивое интенсивное сгорание, сводятся к следующему хорошая подготовка топлива (см. гл. V и УП), тонкое распыление и хорошее смесеобразование, подогрев воздуха, высокая температура топки ( т> 1000°С), подача воздуха к устью факела в количестве, достаточном для сгорания, завихрение и турбулизация потока, обеспечивающие возврат накаленных частиц потока к фронту воспламенения (рис. 24) и способствующие наряду с накаленными теплоизлучающими стенками топки постоянному и надежному зажиганию факела. [c.91]

Механизм явлений у кромки сопла можно представить себе следующим образом [74]. следствие наличия в потоке, выходящем из сопла, небольшого остаточного давления (сверх атмосферного давления), поток при выходе из сопла расширяется и поэтому (рис. 94) основание конуса горения несколько больше, чем выходное сечение сопла. Вследствие этого у среза сопла образуется небольшой горизонтальный участок фронта воспламенения, где скорость потока Шр минимальная, и поэтому здесь прежде всего достигается динамическое равновесие между скоростью горения и скоростью воспламенения. Эта кольцевая зона [c.170]

В подавляющем большинстве случаев начало смесеобразования осуществляется в горелке, т. е. непосредственно предшествуя возникновению фронта воспламенения. Так как сгореть может только готовая горючая смесь, то скорость ее получения в процессе горения диффузионного типа определяет и саму скорость этого процесса. Именно поэтому смесеобразование является регулятором скорости горения и становится принципом регулировки всех основных топочных процессов. [c.12]

Следует, однако, иметь в виду, что фронт воспламенения возникает уже в первичной смеси, где часть топлива и часть окислителя достигают подходящей для воспламенения температуры и концентрации, после чего дальнейшее смесеобразование продоли<ает распространяться на остальную часть топлива и окислителя, обусловливая ее выгорание. Чтобы ускорить воздействие повышенной температуры на возникновение фронта воспламенения, надо существенно ограничивать в первичной зоне количество подаваемого воздуха. Уменьшая суммарную теплоемкость первичной смеси, можно значительно ускорить ее прогрев и достижение необходимой концентрации успевающего газифицироваться топлива, при которой обеспечивается начальное воспламенение. [c.12]

Однако, как выяснилось из элементарных подсчетов, в факельных топках, сжигающих отощенные, трудно газифицирующиеся сорта каменных углей, обратного лучистого потока совершенно недостаточно и затянувшийся прогрев корня факела создает фронт воспламенения, сильно удаленный от устья горелок. В этом случае имеется средство чисто аэродинамического характера вернуть часть высокотемпературных газов к устью горелки и усилить тепловой баланс начальной зоны газификации. Роль такого конвективного тепла в рассматриваемой зоне оказывается решающей, и этот прием успешно используется в современных факельных горелках, во всяком случае для начальных стадий газификационной зоны, обеспечивающих получение раннего фронта воспламенения факела. [c.25]

Турбулентные и центробежные форсунки лучше прямоструйных обеспечивают стабилизацию фронта воспламенения, однако слишком большое рассеяние частиц может создать холодную внутреннюю зону с недостаточной зажигательной способностью. [c.47]

Срыв факела может быть также вызван недостаточной его мощностью при малой тепловой нагрузке топки, т. е. при значительном уменьшении подачи топливо-воздушной смеси или при чрезмерной величине камеры горения, поскольку в этом случае лучистая теплоотдача от стен и других частей топки уменьшается, а стабилизация фронта воспламенения самим факелом оказывается недостаточной. [c.49]

Горение смеси начинается при температуре, достаточной для зажигания легковоспламеняющихся фракций топлива. По мере вступления в реакцию основной массы топлива и роста температуры скорость распространения пламени возрастает и достигает своей нормальной величины. Навстречу распространяющемуся фронту пламени движется поток смеси топлива и воздуха. У самого выхода из форсунки и регистра скорость потока находится в пределах 20—70 м/сек, но в объеме камеры скорость быстро снижается. При достижении равных величин скорости поступательного движения горючей смеси и скорости распространения пламени появляется более или менее устойчивый фронт воспламенения (рис. 23). [c.90]

Большая скорость распространения пламени приближает зону воспламенения к форсунке. При уменьшении скорости распространения пламени фронт воспламенения отдаляется от форсунки. При значительном уменьшении скорости воспламенения и достаточно большой скорости поступательного движения то- [c.90]

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]

Срыв факела может быть также вызван недостаточной его мощностью при малой тепловой нагрузке топки, при недостаточной отдаче лучистого тепла от стенок камер и недостаточной способности к самозажиганию факела, т. е. в отсутствие условий стабилизации фронта воспламенения. [c.91]

Эффективное и экономичное сжигание жидкого топлива достигается в результате хорошей предварительной подготовки его, тонкого и однородного распыления, хорошего смешения с воздухом, правильного подвода воздуха, необходимого для горения, высокой температуры топочного пространства, правильного объема и конфигурации топочной камеры, создания условий стабилизации фронта воспламенения и устойчивого факела необходимой формы и направления. [c.111]

В сущности, всякая горелка представляет собой прибор, в котором с помощью соответствующих мероприятий удается остановить фронт воспламенения готовой или образующейся горючей смеси. В соответствии с этим топкой следует назвать прибор, в объеме которого при остановленном (стабилизированном) фронте воспламенения начинается и завершается процесс горения (сочетание горелки с топочным объемом). [c.82]

Самые примитивные малопроизводительные горелки кинетического типа, работающие на готовой газообразной горючей смеси, обеспе-чивакуг стабилизированный фронт воспламенения конусообразной формы. [c.225]

Такое положение не будет, однако, продолжаться беспредельно. По мере увеличения степени турбулентности потока будет ускоряться смесеобразование, т. е. уменьшаться, пока, наконец, скорость смесеобразования значительно не превзойдет скорости самой химической реакции и процесс начнет протекать в кинетической области (т <-т ). Если принять, что процесс протекает при неизменной температуре, такое увеличение турбулентности потока равносильно перемещению процесса вверх по вертикали (фиг. 10-3). Переход процесса в кинетическую область будет характеризоваться потерей устойчивости, и дальнейшая форсировка процесса приведет к срыву фронта воспламенения. [c.96]

Наконец, становится наглядно объяснимым и существенный для современной топочной техники вопрос о воздействии высокотемпературных продуктов сгорания на воспламенение вступающей в топку новой горючей смеси. Если, как это теперь делается в целях стабилизации фронта воспламенения, примешивать к свежей горючей смеси уже сгоревшие топочные газы, то, с одной стороны, эта смесь будет проходить стадию энергичного предварительного прогрева (смешением с горячими газами), а с другой, — сгоревшие газы будут эту смесь балластировать, уменьшая концентрацию реагирующих газов. Как понятно, увеличение температуры должно сказаться сильнее, чем уменьшение концентрации, так как горючесть смеси (скорость реакции) зависит от температуры экспоненциально, в то время как от концентрации — лишь в виде степенной зависимости. [c.105]

Эти пределы могут ограничиваться уже другими факторами, в основном — устойчивостью создаваемого горелкой фронта воспламенения. Если верхний предел форсировки недостаточно велик, приходится усложнять горелку уже за счет введения мероприятий, связанных с усилением стабилизации фронта воспламенения. Однако для диффузионного метода пределы допустимых форсировок, не нарушающих устойчивости очага горения, гораздо шире, чем при методе кинетическом. Такая устойчивость диффузионного очага горения (в противовес кинетическому) в значительной мере должна объясняться предельной неоднородностью газового потока по концентрации, т. е. по избытку окислителя, который численно меняется в этом случае по сечению потока от нуля (чистое топливо) до бесконечности (чистый окислитель). [c.126]

ГЛАВА ДВАДЦАТЬ ПЕРВАЯ ПРИЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ФРОНТА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ФАКЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ [c.225]

Зоны поджигания кинетического факела. Как уже указывалось, назначением всякой горелки является обеспечение в пределах заданной производительности стабилизации фронта воспламенения. [c.225]

Кинетика химической реакции и распространение фронта воспламенения при детонации Распределение давления (плотности, температуры) в детонации при протекании химической реакгдаи схематически представлено на рис 2. Г [c.24]

Таким образом, условие потери устойчивости фронтом воспламенения является одновремегао условием неустойчивости и фронта ударной волны, т е. в игоге-всего комплекса, образующего детонацию. [c.28]

В худшем случае в обычном факельном процессе до встречи со свободным вторичным воздухом происходит ускоренный прогрев первичной смеси. С ней в топочный объем поступают также и частицы, не успевшие до конца газифицироваться. Тогда возникает местный фронт воспламенения, за пределами которого выносящиеся в топочный объем остатки частиц продолжают свою дальнейшую газификацию внутри развивающегося горящего факела, растягивая этот процесс по его оси. Однако в распоряжении огнетехники имеются средства (в большинстве случаев оставшиеся неиспользованными) интенсифицировать эту важную предварительную стадию сжигания пылеобразного топлива и обеспечить достаточную компактность зоны массовой газификации чисто аэродинамическими средствами. [c.18]

Так, при жидком топливе создание первичной гетерогенной смеси, вводимой в газификационную зону, производится распыливателями (форсунками разных типов), расположенными непосредственно в самих горелках. В удачно выполненных горелках этого типа в начальную газификационную зону (корень факела), как и в предыдущих случаях, вводится отдельно от остального лишь первичный воздух. В упрощенных устройствах такого явного разделения нет, но и в них часть воздуха играет роль первичного, если к тому же приняты меры к притормаживанию воздуха, поступающего непосредственно к самому корню факела. Без этого мероприятия корень факела, а с ним и фронт воспламенения принимают пульсирующий характер. В рассматриваемом случае перед фронтом воспламенения идет лишь частичная газификация, назначение которой — создать ранний фронт. Газификация продолжается и затягивается далее почти до конечных участков факельного процесса. Чаще всего горелочное устройство даже при раздельном вводе первичного воздуха не обеспечивает глубинного проникновения его по сечению корня. Быстрый процесс испарения и газификации вытесняет первичный воздух на периферию корня, и тогда термическое разложение углеводородистого горючего вещества без наличия кислородсо-26 [c.26]

При наличии указанных условий смесь топлива и окислителя воспламеняется, образуя фронт горения (воспламенения). До фронта воспламенения имеется только механическая смесь воздуха и топлива, образующая переднюю негорящую часть факела. За фронтом воспламенения находится горящая и догорающая части его. [c.46]

Горение должно быть не только интенсивным, но и устойчивым без пульсации и срыва факела. Известно, что столкновение молекул кислорода и топлива приводит к реакции горения лишь в том случае, если частицы достаточно нагрелись, приобретя энергию активации. При розжиге эта энергия получается за счет внесения тепла извне огневым факелом, раскаленным телом, или электрическим запалом. В дальнейшем горение топлива должно обеспечивать температуру, необходимую для зажигания вновь поступающих масс топлива. Существенную роль в поддержании горения могут сыграть лучеиспускающие накаленные стенки топочной камеры, фурмы, поджигательные сводики, козырьки и различные вставки. В случае их отсутствия или недостаточной эффективности в самом факеле должны быть созданы условия стабилизации фронта воспламенения [4]. [c.47]

Подготовленность топливо-воздушной смеси и ее температура определяют скорость распространения пламени в факеле. В противоположность скорости распространения взрывных волн в горючих смесях, достигающих величины порядка 2000 -ь-3000 м1сек, нормальная средняя скорость распространения пламени мазутного факела имеет величину порядка 2—3 м сек, достигая для отдельных элементов жидких топлив величины 10 м/сек, Так как отдельные составные части горючей смеси имеют различные скорости воспламенения, то речь может итти о ее средней скорости. Горение смеси начинается при температуре, достаточной для зажигания легковоспламеняющихся частей топлива. Скорость распространения пламени увеличивается по мере вступления в реакцию основной массы топлива и соответствующего возрастания температуры. Навстречу распространяющемуся фронту пламени движется поток смеси топлива и воздуха. При достижении равных величин скорости поступательного движения горючей смеси и скорости распространения пламени фронт воспламенения, стабилизируется на некотором расстоянии от устья форсунки [13]. В точке пересечения скоростей пламени и горючей смеси начинается воспламенение (рис. 13). [c.48]

ЗОНЫ разрежения в средней части, что обеспечивает возврат накаленных частиц и стабилизацию фронта воспламенения вместе с тем разрежение нередко оказывается столь большим, что приводит к втягиванию факела внутрь регистра и даже вызывает весьма нежелательное выбиНание пламени. Очевидно, в этом случае необходимо уменьшить закрутку воздуха в улитке. [c.85]

Устойчивость горения определяется фронтом воспламенения и условиями его стабилизации. Топливно-воздушная смесь, поступающая в топку, воспламеняется и начинает устойчиво гореть на каком-то определенном участке пути. Скорость распространения пламени определяется подготовленностью к сжиганию топливновоздушной смеси и ее температурой. В отличие от взрывной скорости распространения горения в горючих смесях, достигающей 2000—3000 м1сек, средняя скорость распространения пламени обычно составляет 2—10 м/сек [120, 152]. [c.90]

Запас топлива, несомый наиболее крупными каплями, запаздывает с завершением процесса смесеобразования, а следовательно, и с завершением диффузионного процесса сгорания. Неизбежно свойственный форсункам пестрый фракционный состав выбрасываемой ими жидкой пыли создает неровный, колеблющийся фронт воспламенения и сгорания, который только в среднем создает впечатление устойчивого пространственного распределения последовательных зон очага горения. Однако при соблюдении известных условий устойчивость самого очага горения оказывается довольно значительной, так как при диффузионном методе сл<игания (горение при одновременном смесеобразовании) на каких-нибудь участках факела всегда найдется такая пропорция между топливом и кислородом воздуха, которая обеспечивает воспламенение при температурном уровне этого участка, после чего они сами являются воспламенителями соседних, запаздывающих участков образующейся горючей смеси. [c.133]

Г орелкой называется прибор, который, во-первых, питает процесс рабочими веществами топливом и окислителем, и тем самым определяет его абсолютную производитель-1юсть, а, во-вторых, — что самое главное — обеспечивает вблизи своего устья пространственную стабилизацию фронта воспламенения производимой ею готовой или непрерывно образующейся горючей смеси. [c.185]

Для осуществления процесса горения, в сущности, достаточно наличия лищь самой горелки и некоторого свободного пространства, в котором ЭТОТ процесс, нача Вшийся на фронте воспламенения, мог бы развиваться и закончиться. Если это пространство заполнено воздущной оредой (свободное горение в неограниченной воздушной атмосфере), то среда эта может быть использована как основной или добавочный источник окислителя (кислорода) в тех случаях, когда по Следний притекает из горелки к возникшему очагу горения в недостаточном количестве. Если же горелка снабжает очаг горения и топливом и окислителем в достаточном количестве, горение может происходить и даже практически полностью завершаться и в пространстве, заполненном любой инертной средой (инертный газ, вода и т. п.) при условии непрерывного удаления образующихся продуктов сгорания из зоны горения и достижения такого теплового равновесия в этой зше, при котором удовлетворение всех внешних расходов тепла не вызывает чрезмерного падения температурного уровня процесса. [c.185]

Дело, по существу, нисколько не меняется при сжигании твердого топлива в слое. Горя щий слой представляет собой своеобразную систему многочисленных горелок, постепенно самовыгорающих и непрерывно заменяющихся новыми. При этом их роль стабилизаторов фронта воспламенения остается полностью в силе. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология