ما هي العملية تسمى حرق غير متجانسة. حرق غير متجانس

منزل، تصميم، إصلاح، ديكور. الفناء والحديقة. افعلها بنفسك » تصميم ما هي العملية تسمى حرق غير متجانسة. حرق غير متجانس

ما هي العملية تسمى حرق غير متجانسة. حرق غير متجانس

جنرال لواء حول حرق. حرق المتجانسة وغير المتجانسة

الاحتراق تفاعلات تأكسد كيميائية مكثفة مصحوبة بالإصدار الحراري والتوهج. حدوث الاحتراق بحضور الوقود وعامل مؤكسد ومصدر للالاشتعال. نظرا لأن الأكسدة والأكسجين وحامض النيتريك وحمض الصوديوم وملح برستوليت والملح البريروليت والنيتروجين، وما إلى ذلك يمكن أن يؤديها كأكسدة في الاحتراق؛ العديد من المركبات العضوية أو الكبريت كبريتيد الهيدروجين و Cchedan، إلخ. انتشار اللهب، وهذا يتوقف على هذا العامل، قد يكون: -Deflant (سرعة اللهب على بعد أمتار قليلة من الثانية)؛ بالتجاوز (تسريع اللهب حتى مئات الأمتار في الثانية)؛ - التفجير (معدل اللهب حوالي الآلاف من الأمتار في الثانية). حرق متجانس. مع حرق متجانس، تكون المواد الأولية ومنتجات الاحتراق في نفس الحالة الإجمالية. يتضمن هذا النوع الاحتراق من مخاليط الغاز (الغاز الطبيعي والهيدروجين، وما إلى ذلك مع وكيل مؤكسد - عادة، الأكسجين الهوائي)، احتراق المواد المكثفة غير الجوهرة (على سبيل المثال، تراثي - مخاليط الألمنيوم مع أكاسيد المعادن المختلفة)، وكذلك التفاعل المتفرج في توزيع السلسلة المتساوية في خليط الغاز دون تدفئة كبيرة. عند احتراق المواد غير الدائرية المكثفة، عادة ما لا يحدث نشر وعملية انتشار الاحتراق فقط نتيجة للموصلية الحرارية. مع حرق مذهل، على العكس من ذلك، عملية النقل الأساسية هي الانتشار. حرق غير متجانسوبعد في الاحتراق غير المتجانس، توجد المواد الأولية (على سبيل المثال، الوقود الصلب أو المؤكسد والغاز) في مختلف الدول الإجمالية. الأكثر أهمية العمليات التكنولوجية غير متجانسة حرق - حرق الفحم، المعادن، حرق الوقود السائل في أفران النفط، محركات الاحتراق الداخليكاميرات محركات الصواريخ الاحتراق. عادة ما تكون عملية حرق غير متجانسة معقدة للغاية. يرافق التحول الكيميائي جزءا بسيطا من مادة قابلة للاحتراق والانتقال إلى مرحلة الغاز في شكل قطرات وجزيئات، وتشكيل أفلام أكسيد على الجزيئات المعدنية، وتضرب الخليط، إلخ. الاحتراق متجانس: مكونات الخليط القابل للاحتراق في حالة غازية. علاوة على ذلك، إذا كانت المكونات مختلطة، فإن الاحتراق يسمى الحركية. إذا - غير مختلط - انتشار حرقوبعد الاحتراق غير المتجانس: يتميز بحضور فصل مرحلة في خليط قابل للاحتراق (احتراق المواد القابلة للاحتراق السائل والقابلة للاحتراق في الوسط الغيري الأكسجين).

الموضوع 4. أنواع الحرق.

في علامات وميزات مختلفة، يمكن دفع عمليات الاحتراق للأنواع التالية:

من قبل الحالة الكلية للمادة القابلة للاحتراق:

احتراق الغازات؛

الاحتراق من السوائل والمواد الصلبة ذوبان.

الاحتراق المواد المتربة الصلبة وغير المدمجة غير المتوافقة.

بواسطة مرحلة تكوين المكونات:

حرق متجانسة

حرق غير متجانسة.

حرق المتفجرات.

من خلال إعداد خليط قابل للاحتراق:

حرق الانتشار (النار)؛

حرق الحركية (انفجار).

تحت ديناميات الجزء الأمامي من اللهب:

ثابت؛

غير طبيعي.

بطبيعة حركة الغازات:

رقائقي؛

عنيف.

وفقا لدرجة الاحتراق من مادة قابلة للاحتراق:

غير مكتمل.

سرعة انتشار اللهب:

طبيعي؛

أخفق

تفجير.

النظر في المزيد من هذه الأنواع.

4.1. حرق الغازي والسائل والمواد الصلبة.

اعتمادا على الحالة الإجمالية للمادة القابلة للاحتراق، تختلف احتراق الغازات والسوائل والمواد الصلبة المدمجة على شكل الغبار.

وفقا ل GOST 12.1.044-89:

1. غزة مادة، درجة الحرارة الحاسمة التي أقل من 50 o c. t cr - وهذا هو الحد الأدنى درجة حرارة التدفئة من 1 مادة الصلاة في محكمة مشتركة مغلقة والتي تتحول تماما إلى أزواج (انظر الفقرة 2.3) وبعد

2. السوائل هي مواد ذات نقطة انصهار (إسقاط) أقل من 50 درجة مئوية (انظر الفقرة 2.5).

3. المواد الصلبة هي مواد ذات نقطة انصهار (انخفاض قطرة) لأكثر من 50 0 ج.

4. الغبار مادة صلبة مع حجم الجسيمات أقل من 0.85 ملم.

المنطقة التي يحدث فيها تفاعل كيميائي في خليط قابل للاحتراق، أي يحترق يسمى جبهة اللهب.

النظر في العمليات المحترقة في هواء على أمثلة.

حرق الغاز ب. حرق الغاز. هناك 3 مناطق لهب (الشكل 12.):

تين. 12. مخطط حرق الغاز: 1 - مخروط شفاف - هذا هو حريق الغاز الأصلي (إلى درجة حرارة الإشعال الذاتي)؛ 2 - المنطقة الأمامية لهب مضيئة؛ 3 - المؤيدون للاحتراق (هناك غير مرئية تقريبا في الاحتراق الكامل للغازات، وخاصة عند حرق الهيدروجين، عندما لا تشكل ساشا).

عرض الأمامي اللهب في مخاليط الغاز هو عشرات المليمترات.

حرق السوائل في وعاء مفتوح.عند حرق في محكمة مشتركة مفتوحة هناك 4 مناطق (الشكل 13):

تين. 13. حرق السوائل: 1 - العظام السائلة؛ 2 - أزواج من السائل (المناطق المظلمة)؛ 3 - اللهب الأمامي؛ 4 - Pro-Dukts من حرق (الدخان).

عرض الأمامي لهب في هذه الحالة، أي رد الفعل عائدات أبطأ.

الاحتراق من ذوبان المواد الصلبة.النظر في حرق الشمعة. في هذه الحالة، لوحظ 6 مناطق (الشكل 14):

تين. 14. حرق الشموع: 1 - الشمع الصلب؛ 2 - الشمع الطويل (السائل)؛ 3 - طبقة شفافة داكنة من البخار؛ 4 - Flame Front؛ 5 - منتجات الاحتراق (الدخان)؛ 6 - fitil.

حرق الفتيل يخدم لتحقيق الاستقرار في حرق. إنه يمتص السائل، يرتفعه، يتبخر والحروق. تزداد عرض اللهب الأمامي، مما يزيد من منطقة اللمع، لأنها تستخدم هيدروكربونات أكثر تعقيدا، والتي تبخرت، تنهار، ثم تتفاعل.

حرق المواد الصلبة غير المشواة.يعتبر هذا النوع من الاحتراق هو مثال احتراق المباريات والسجائر (الشكل 15 و 16).

هناك أيضا 5 أقسام هنا:

تين. 15. انقسام الاحتراق: 1 - الخشب الطازج؛ 2 - الخشب المبتذلة؛ 3 - غازات (المواد المتطايرة الغازية أو المتطايرة سبا) هي منطقة شفافة داكنة؛ 4 - Flame Front؛ 5 - منتجات الاحتراق (الدخان).

يمكن ملاحظة أن المؤامرة المحترقة للمباريات أرق وألوان سوداء. هذا يعني أن جزء من المباراة محفوظة، أي ظلت جزءا غير مرتبط، وقد تبخر الخفافيش وحرقها. إن سرعة حرق الفحم أبطأ بكثير من الغازات، لذلك ليس لديها وقت لحرق تماما.

الشكل 16. احتراق السجائر: 1 - مصدر التبغ المصدر؛ 2 - مؤامرة صامت دون جبهة لهب؛ 3 دخان، أي منتج محترق ساعة تيك؛ 4 - مرسومة في دخان خفيف، والمنتجات الغازية بشكل رئيسي؛ 5 - الراتنج المكثف على المرشح.

تسمى تحلل الأكسدة الحرارية عديمة اللهبين للمادة الصرف. يحدث مع عدم كفاية نشر الأكسجين في منطقة المدينة ويمكن أن يحدث حتى مع كمية صغيرة جدا (1-2٪). الدخان لديه نايز، وليس اللون الأسود. وهذا يعني أن هناك المزيد من المواد الغاضبة وغير المحترقة.

سطح الرماد بيضاء تقريبا. لذلك، مع تناول كمية كافية من الأكسجين الاحتراق الكاملوبعد ولكن داخل وعلى حدود الطبقة المحترقة ذات مادة سوداء جديدة. هذا يشير إلى احتراق غير مكتمل للجزيئات المتفحمة. بالمناسبة، يتم تكثيف زوج من المواد الراتندية الطائرة على المرشح.

لوحظ وجود نوع مماثل للحرق عند حرق فحم الكوك، أي الفحم، منها المواد المتطايرة (الغازات أو الراتنجات) أو الجرافيت.

وبالتالي، فإن عملية احتراق الغازات والسوائل ومعظم المواد الصلبة عائدات في شكل غازي ويرافقه لهب. إن عدم المواد الصلبة، بما في ذلك أولئك الذين لديهم ميل لحرق الذات، يحترقون في الفيديو من التوتر على السطح وداخل المواد.

حرق مواد تشبه الغبار.يحدث حرق طبقة الغبار بنفس الطريقة كما هو الحال في حالة مدمجة، يزيد فقط معدل حرق المعدل بسبب زيادة في سطح الاتصال بالهواء.

يمكن أن يستمر احتراق مواد تشبه الغبار في شكل طائرات (غبار الغبار) في شكل سباركس، أي احتراق الجزيئات الفردية، في حالة محتوى صغير من المواد المتقلبة غير القادرة على التبخر لتشكيل كمية محددة نحيلة من الغازات لضمام اللهب واحد.

إذا تم تشكيل كمية كافية من المواد المتقلبة الغازية، فحدث حرق اللهب.

حرق المتفجرات.ل هذا النوع إن حرق المتفجرات والمسحوق، والمواد المكثفة المزعومة، والتي توجد بالفعل وكيل وقود كيميائي أو مؤكسد كيميائيا. على سبيل المثال: Trinitrotoluola (Trotyl) C 7 H 5 O 6 N 3 × C 7 H 5 × 3NO 2، خدمة O 2 وليس 2؛ في تكوين مسحوق - الكبريت، النترات، الفحم؛ كجزء من المتفجرات ذاتية المقدمة ذاتيا، مسحوق الألمنيوم ونترات الأمونيا، موثق - زيت للطاقة الشمسية.

4.2. حرق المتجانسة وغير المتجانسة.

بناء على الأمثلة المدروسة، اعتمادا على الكمال المشترك في مزيج من الوقود والأكسدة، أي من عدد المراحل في الخليط، بل يزهرون:

1. حرق متجانس الغاز وبخار المواد القابلة للاحتراق في وسيلة الغاز - عامل مؤكسد مختلف. وبالتالي، فإن رد فعل الاحتراق عائدات في نظام يتكون من مرحلة واحدة (الدولة الإجمالية).

2. حرق غير متجانسة المواد القابلة للاحتراقة الصلبة في بيئة مؤكسدة على شكل غاز. في هذه الحالة، عائدات التفاعل على سطح قسم المرحلة، في حين أن رد فعل متجانس يذهب في جميع أنحاء الحجم.

هذا هو احتراق المعادن، الجرافيت، أي تقريبا المواد غير المتقلبة. العديد من ردود الفعل الغازية لديها طبيعة غير متجانسة غير متجانسة، عندما يكون إمكانية تسريب رد فعل متجانس يرجع إلى أصل رد الفعل غير المتجانس في نفس الوقت.

احتراق جميع السوائل والعديد من المواد الصلبة التي تتميز بأزواج أو غازات (المواد المتطايرة) في مرحلة الغاز. المراحل الصلبة والسائلة تلعب دور الرد على الخزانات.

على سبيل المثال، يمر رد فعل حرق ذاتي من الفحم غير المتجانس في مرحلة الاحتراق من المواد المتقلبة. بقايا فحم الكوك هي thitsogen - ولكن.

4.3. الانتشار وحرق الحركية.

وفقا لدرجة إعداد الخليط القابل للاحتراق، تتميز الانتشار ومحترق KI-Nevering.

تشير الأنواع التي كانت تعتبر الاحتراق (باستثناء المتفجرات) إلى حرق Diffusion-Zyon. لهب، يجب أن يركز منطقة الاحتراق بمزيج من الوقود مع الهواء، لضمان الاستقرار باستمرار على المجتمع القابل للاحتراق والكويت. يعتمد تدفق غاز الوقود فقط بسرعة إمداداته إلى منطقة حرق. معدل تدفق السوائل القابلة للاشتعال يعتمد على شدة التبخر، أي. من ضغط الأبخرة فوق سطح السائل، وبالتالي، على درجة حرارة السائل. فاتورة درجة الحرارة يسمى أصغر درجة حرارة للسائل، حيث لن يخرج اللهب فوق سطحه.

يختلف احتراق المواد الصلبة عن احتراق الغازات بوجود مرحلة تحلل وتغويص مع اشتعال اللاحقة للمنتجات المتطايرة بين الهروبيات.

الانحلال الحراري- هذا هو تسخين المواد العضوية حتى درجات حرارة عالية بدون الوصول الجوي. في الوقت نفسه، هناك تحلل، أو تقسيم المركبات المعقدة إلى أبسط (الفحم الفحم، تكسير الزيت، تقطير سو-هيا). لذلك، فإن احتراق الوقود الصلب في الاحتراق المؤيد للقناة لا يتركز فقط في منطقة اللهب، ولكن لديه شخصية متعددة المراحل.

تدفئة المرحلة الصلبة تسبب تحلل وانفصال الغازات التي تشتعل وحرقها. الحرارة من الشعلة تسخن المرحلة الصلبة، وتكرر موجة تغزالها وعملية، وبالتالي الحفاظ على الرينيوم الذهاب.

يشير طراز الاحتراق الصلب إلى وجود المراحل التالية (الشكل 17):

تين. 17. نموذج حرق

صلب.

الاحماء المرحلة الصلبة. المواد الانصهار في هذه المنطقة يحدث ذوبان. يعتمد سمك المنطقة على درجة حرارة الأسلاك VA؛

انحلال الحروف، أو منطقة التفاعل في المرحلة الصلبة، والتي تشكل فيها المواد الغازية الغازية؛

يفترض في مرحلة الغاز، حيث يتم تشكيل خليط مع التيليم المؤكسد؛

لهب، أو منطقة التفاعل في مرحلة الغاز، والتي تحول تحويل منتجات الانحلال الحراري إلى منتجات الاحتراق الغازية؛

غور المنتجات.

يعتمد معدل توفير الأكسجين إلى منطقة الاحتراق على نشره من خلال منتج الاحتراق.

بشكل عام، نظرا لأن معدل التفاعل الكيميائي في المنطقة المحترقة في الأنواع التي كانت تعتبر من البيئات المحترقة من معدل استلام مكونات التفاعل وسطح اللهب عن طريق نشر الجزيئي أو الانتشار السميك بين كين، وهذا النوع من الاحتراق ويسمى تعريف.

هيكل هيكل انتشار الاحتراق يتكون من ثلاث مناطق (FIG.18):

في المنطقة الأولى هناك غازات أو أزواج. الحرق في هذه المنطقة لا يحدث. لا تتجاوز درجة الحرارة 500 0 S. تحلل، انحلال الهرومات المتقلبة والتدفئة لدرجة حرارة الإشعال الذاتي.

تين. 18. هيكل اللهب.

في منطقة 2، يتم تشكيل مزيج من الأبخرة (الغازات) مع الأكسجين الجوي وغير مكتمل الاحتراق لمشترك مع استعادة جزئية للكربون (الأكسجين الصغير):

C N H M + O 2 → CO + CO 2 + H 2 O؛

في المنطقة الخارجية 3، فإن منتجات المنطقة الثانية هي الاحتراق الكامل ويتم ملاحظة درجة حرارة الشعلة القصوى:

2CO + O 2 \u003d 2CO 2؛

ارتفاع اللهب يتناسب مع نسبة الانتشار ومعدل تدفق الغازات والتناسب عكسيا مع كثافة الغاز.

جميع أنواع حرق الانتشار متأصلة في النار.

الحركيةالحرق هو احتراق الوقود المحدد مسبقا أو البخار أو الغبار مع مؤكسد. في هذه الحالة، يعتمد معدل الاحتراق فقط على الخصائص الكيميائية الفيزيائية لمزيج قابل للاحتراق (فقدان الحرارة، سعة الحرارة، الاضطرابات، تركيزات المواد، الضغط، إلخ). لذلك، يزيد معدل الحرق بشكل حاد. هذا النوع من الاحتراق متأصل في الانفجارات.

في هذه الحالة، عند إشعال مزيج قابل للاحتراق في أي وقت، يتحرك الأمامي اللهب من منتجات الاحتراق إلى الخليط الطازج. وبالتالي، فإن اللهب في حرق الحركية هو في معظم الأحيان غير ثابتة (الشكل 19).

تين. 19. مخطط توزيع لهب في خليط قابل للاحتراق: - مصدر الاشتعال؛ - اتجاهات حركة الجزء الأمامي من اللهب.

على الرغم من أنه إذا قمت أولا بمزيج الغاز القابل للاحتراق مع الهواء ومقاضاة الموقد، فسيتم تشكيل لهب ثابتة أثناء الاشتعال، شريطة أن يكون معدل تغذية الخليط يساوي معدل انتشار اللهب.

إذا تمت زيادة معدل إمداد الغاز، فإن اللهب ينقلب من الموقد ويمكن أن يخرج. وإذا تم تخفيض السرعة، فإن اللهب سوف يتحول إلى الموقد مع انفجار محتمل.

وفقا لدرجة الاحتراقوبعد اكتمال رد الفعل المحترق على المنتجات المشتركة العصبية، يحدث حرق كامل وغير كامل.

حتى في المنطقة 2 (الشكل 18)، الحرق غير مكتمل، ل لا يوجد Sii-Slier، التي يتم استهلاكها جزئيا في 3 منطقة، وتتشكل المنتجات الوسيطة. هذا الأخير في 3 منطقة، حيث الأكسجين أكبر، حتى نصف احتراق. وجود السخام في الدخان يتحدث عن حرق غير مكتمل.

مثال آخر: مع عدم وجود الأكسجين، يحترق الكربون لأول أكسيد الكربون:

إذا أضف o، فإن التفاعل يذهب إلى النهاية:

2 + O 2 \u003d 2SO 2.

يعتمد معدل الاحتراق على طبيعة حركة الغازات. لذلك، المرمش والحرقة المضطربة مريضة.

لذلك، يمكن أن يكون مثالا على حرق الرمادي بمثابة شمعة لهب في الهواء غير المتحرك. ل مخمير حرق طبقات من الغازات تدفق موازية، ولكن لا تتحول.

حرق مضطرب - حركة دوامة الغازات، التي تكون الغازات القابلة للاحتراق مكثفة، وضوح جبهة اللهب. يخدم GRA-Nice بين هذه الأنواع معيار Reynolds، الذي يميز النسبة بين قوى الجمود وقوات الاحتكاك في الدفق:

أين: u. - معيار تدفق الجاز؛

ن. - اللزوجة الحركية؛

ل.- حجم خطي مميز.

رقم Reynolds، الذي يسمى انتقال صفح على طول الطبقة الحدودية في مضطربة REC الحرجة، REC KR ~ 2320.

الاضطراب يزيد من معدل الحرق بسبب نقل الحرارة أكثر كثافة من منتجات حرق في خليط جديد.

4.4. حرق طبيعي.

اعتمادا على معدل انتشار اللهب، مع الاحتراق الحركي، إما حرق طبيعي (ضمن حدود عدم الانزلاق M / S)، أو الاختصاصات المتفجرة (عشرات M / S)، أو تفجير العقلانية (الآلاف من م / ث ) تتحقق. هذه الأنواع من الحرق يمكن أن تذهب إلى بعضها البعض.

حرق طبيعي. - إنه احتراق يحدث فيه انتشار اللهب في غياب الاضطرابات الخارجية (الاضطرابات أو التغييرات في ضغط الغاز). هذا يعتمد فقط على طبيعة المادة القابلة للاحتراق، أي تأثير حراري، الموصلية الحرارية ومعاملات تراجع. لذلك، إنه ثابت مادي من مزيج من الفولاذ المشارك معين. في هذه الحالة، عادة ما يكون معدل الاحتراق 0.3-3.0 م / ث. يتم استدعاء الحرق الناقس لأن ناقلات السرعة لتوزيعها عمودي على جبهة اللهب.

4.5. نسف (متفجر) حرق.

حرق طبيعي غير مستقر وفي مساحة مغلقة عرضة ل Selfie. السبب في ذلك هو انحناء الجزء الأمامي من اللهب بسبب احتكاك الغاز على جدار السفينة والتغيرات في الضغط في الخليط.

النظر في عملية نشر اللهب في الأنبوب (الشكل 20).

تين. 20. مخطط حدوث حرق المتفجرات.

في البداية، ينتشر الطرف المفتوح لطرز الأنابيب بسرعة طبيعية، لأن تتوسع منتجات الاحتراق بحرية وتخرج على المدى. لا يتغير ضغط الخليط. تعتمد مدة التوزيع الموحد لللهب على قطر الأنابيب، ونوع الوقود وتركيزها.

مع ترويج الجزء الأمامي من اللهب داخل الأنابيب، فإن سبل انتصاف التفاعل، وجود حجم أكبر مقارنة بالخليط الأصلي، ليس لديك وقت للخروج ويزيد ضغطها. يبدأ هذا الضغط في الضغط في جميع الاتجاهات، وبالتالي، قبل مقدمة اللهب، يبدأ الخليط الأولي في التحرك نحو انتشار الشعلة. الطبقات المجاورة للجدران هي الكبح. أعظم سرعة هي اللهب في وسط الأنابيب، أصغر - على الجدران (بسبب بالوعة الحرارة فيها). لذلك، يتم رسم جبهة اللهب نحو انتشار الشعلة، وزيادة سطحها. يزيد مبلغ الخليط القابل للاحتراق لكل وحدة من الوقت مؤيدا للوجه، والذي يستلزم الضغط المتزايد، وبالتالي يزيد من سرعة الغاز وما إلى ذلك. وبالتالي، هناك زيادة تشبه النبيذ في معدل انتشار اللهب إلى مئات الميثيل في الثانية الواحدة.

عملية انتشار اللهب على خليط غاز قابل للاحتراق، حيث ينتشر رد الفعل الاحتراق الذاتي الناتج بسبب RA-Zogrevoy عن طريق التوصيل الحراري من الطبقة المجاورة لمنتجات التفاعل، عاريا الاختصاصوبعد عادة، سرعة حرق Delaning هي Doczyukoy، I.E. أقل من 333 م / ث.

4.6. انفجار حرق.

إذا نظرنا في احتراق مزيج قابل للاحتراق من الطبقات، فإن نتيجة للتوسع الحراري لحجم منتج الاحتراق في كل مرة تنشأ موجة ضغط أمام جبهة اللهب. كل موجة لاحقة، المحرك على وسيلة أكثر كثافة، والركض مع واحد السابق ومثقل عليه. تدريجيا، ترتبط هذه الأمواج في موجة صدمة واحدة (الشكل 21).

تين. 21. مخطط تعليم موجة دي تونا< Р 1 < Р 2 < Р 3 < Р 4 < Р 5 < Р 6 < Р 7 ; 1-7 – нарастание давления в слоях с 1-го по 7-ой.

في موجة الصدمة، نتيجة للضغط ADIABATIC، فإن كثافة الغازات تتزايد على الفور وزيادة درجة حرارة تصل إلى 0. نتيجة لذلك، يحدث مزيج الوقود من موجة الصدمة ويحدث تفجير - نشر الحرق عن طريق إشعال موجة الصدمة. موجة التفجير لا تخرج، ل مغلقة بموجات الصدمات من التحرك بعد لهب لها.

خصوصية التفجير - يحدث مع خليط محدد لكل تكوين مع سرعة سوبيرونية تبلغ 1000-9000 م / ث، وبالتالي فهي ثابتة من منطقة Fixture. يعتمد ذلك فقط على المحتوى الحراري من الخليط القابل للاحتراق وسعة حرارية لمنتجات الاحتراق.

موجة الاختبار مع عقبة تؤدي إلى تكوين موجة صدمة تعكس وحتى ضغط أكبر.

التفجير هو أخطر انتشار اللهب، لأن لديها أقصى قوة الانفجار (N \u003d A / T) وسرعة ضخمة. يمكن أن يكون تفجير "تحييد" عمليا ممكنا فقط على موقع Broundestonation، I.E. عند المسافة من إشعال نقطة إلى مكان حرق التفجير. للغازات، طول هذا القسم من 1 إلى 10 م.

لوحظت الظواهر الفعلية المدرجة في القسم السابق في مجموعة واسعة من العمليات التي تختلف في كل من طبيعة التفاعلات الكيميائية والحالة الإجمالية للمشاركة في الاحتراق من المواد.

التمييز بين التجانس، غير متجانسة وحرق الانتشار.

الفصل 1. الصيانة مفاهيم نظرية الحرق

الاحتراق التجانس للغازات المختلطة مسبقا *. العديد من الأمثلة على الاحتراق التجانس هي عمليات احتراق الغازات أو الأبخرة التي يكون فيها المؤكسد الأكسجين الهوائي: احتراق مخاليط الهيدروجين ومخاليط أكسيد الكربون والهيدروكربونات مع الهواء. في حالات مهمة عمليا، لا يتم دائما عدم تنفيذ حالة الخلط الأولي الكامل. لذلك، فإن مجموعات من متجانسة مع أنواع أخرى من الحرق ممكنة دائما.

يمكن تنفيذ حرق متجانسة في وضعين: صفائح ومضطربة. تعجيل الاضطراب عملية الاحتراق عن طريق سحق الجزء الأمامي من اللهب إلى شظايا منفصلة، \u200b\u200bوبالتالي، زيادة في مجال اتصال المواد المتفاعلة ذات الاضطرابات الكبيرة أو تسريع عمليات تلك المنصات في مقدمة لهب في الأصغر. الحرق المضطرب هو الربحية الكامنة: دوامات مضطفة تزيد من معدل حرق، مما يؤدي إلى زيادة في الاضطرابات.

تجلى جميع معلمات الحرق المتجانس أيضا في العمليات التي لا يظهر المؤكسد الأكسجين، ولكن الغازات الأخرى. على سبيل المثال، الفلور أو الكلور أو البروم.

في حالة الحرائق، تكون عمليات حرق الانتشار الأكثر شيوعا. فيها، جميع المتفاعلات في مرحلة الغاز، ولكن ليس مسبقا مختلطة. في حالة احتراق السوائل والمواد الصلبة، تحدث عملية أكسدة الوقود في مرحلة الغاز في وقت واحد مع عملية تبخر السائل (أو التحلل المواد الصلبة) ومع عملية الاختلاط.

أبسط مثال على حرق الانتشار هو حرق الغاز الطبيعي في الموقد الغاز. يتم تحقيق الحرائق في حرائق الاحتراق الانتشار المضطرب، عندما يتم تحديد معدل الاحتراق بواسطة سرعة الخلط المضطرب.

في الوقت نفسه يميز Macrossession و Microsink. تتضمن عملية الخلط المضطرب سحق متسلسل للغاز إلى أحجام صغيرة بشكل متزايد وخلطها بينهما. في المرحلة الأخيرة، يحدث الخليط الجزيئي النهائي مع نشر جزيئي، وتزايد سرعة الزيادات مثل حجم التكسير. عند الانتهاء من macrossession

* حرق مماثل غالبا ما يطلق على الحركية.

Korolchenko. و انا.عمليات حرق وانفجار

يتم تحديد معدل الاحتراق من خلال عمليات microkinks داخل الكميات الصغيرة من الوقود والهواء.

حرق غير متجانسة يحدث على سطح قسم الطور. في هذه الحالة، فإن أحد الأجهزة المتفاعلة في حالة مكثفة، يأتي آخر (عادة الأكسجين الهواء) بسبب نشر مرحلة الغاز. شرط أساسي لحرق غير متجانس هو نقطة غليان عالية جدا (أو تحلل) للمرحلة المكثفة. إذا لم يتم اتباع هذا الشرط، فإن التبخر أو التحلل سبقي حرق. من السطح في منطقة الاحتراق، يتم إدخال تدفق منتجات التحلل البخارية أو التحلل الغازي، ويحدث الاحتراق في مرحلة الغاز. يمكن أن يعزى هذا الاحتراق إلى الانتشار شبه المتردد، ولكن ليس غير متجانسة تماما، لأن عملية الحرق يحدث لم تعد على حدود المراحل. يتم تطوير هذا الاحتراق بسبب تدفق الحرارة من شعلة اللهب إلى سطح المواد، مما يوفر المزيد من التبخر أو التحلل وتدفق الوقود إلى المنطقة المحترقة. في مثل هذه الحالات، تنشأ حالة مختلطة عندما تابع ردود الفعل الاحتراق جزئيا مع مغاير وراثيا - على سطح المرحلة المكثفة، متجانسة جزئيا في حجم خليط الغاز.

مثال على حرق غير متجانسة هو حرق الحجر و الفحم الخشبوبعد أثناء احتراق هذه المواد، رد فعل الجنس المزدوج. بعض أنواع الفحم معزولة عند تسخين مكونات متقلبة. يسبق احتراق هذه الفؤوب التحلل الحراري الجزئي مع إطلاق هيدروكربونات غازية وحرق الهيدروجين في مرحلة الغاز. بالإضافة إلى ذلك، عندما احتراق الكربون الخالص، يمكن مزور أكسيد الكربون في الحجم. مع وجود فائض كافي للهواء ودرجة حرارة عالية لسطح الفحم، تدفق تفاعلات الصوت عن كثب من السطح، والتي في تقريب معين يمنح القاعدة النظر في مثل هذه العملية مع غير متجانسة.

مثال على حرق غير متجانسة حقا هو احتراق المعادن غير المتقلبة الحرارية. يمكن أن تكون هذه العمليات معقدة من خلال تكوين أكاسيد تغطي السطح المحترق ومنع الاتصال بالأكسجين. مع وجود فرق كبير في الخصائص الكيميائية الفيزيائية بين المعدن وأكسدةه في عملية الاحتراق، فإن فيلم الأكسيد هو تكسير، ويتم ضمان الوصول للأكسجين إلى منطقة الاحتراق.

1.3. الخانق في الغاز المتحرك

لوصف عمليات الاحتراق، يتم استخدام مصطلح "سرعة الشعلة الطبيعية" *. يميز سرعة جبهة اللهب في خليط الغاز الثابت. يمكن إنشاء مثل هذه الحالة المثالية فقط في التجربة المخبرية. في ظروف الاحتراق الحقيقي، فإن اللهب موجود دائما في تيارات الحركة.

يخضع سلوك اللهب في مثل هذه الظروف لقوانين ينشأها العالم الروسي V. A. Michelson.

الأول منهم ينشئ أن مكون معدل تدفق الغاز الخامس.طبيعي إلى مقدمة اللهب ينتشر على خليط ثابت يساوي معدل انتشار اللهب الطبيعي ومنقسمة حسب كوس

أين الزاوية بين طبيعية إلى سطح اللهب واتجاه مجرى الغاز.

قيمة الخامس.إنه يميز كمية حرق الغاز لكل وحدة من الوقت في لهب مائل. من المعتاد أن نسمي معدل الاحتراق الفعلي في الدفق. السرعة الفعلية في جميع الحالات تساوي أو تتجاوز طبيعية.

ينطبق هذا القانون فقط على لهب مسطح. يعطي تعميمها عن النيران الحقيقية مع انحناء جبهة اللهب صياغة القانون الثاني - قانون المنطقة.

لنفترض أنه في مجرى الغاز وجود السرعة الخامس.والمقطع العرضي في الواقع في الواقع في الجبهة المنحنية من اللهب بسطح مشترك س.في كل نقطة من الجزء الأمامي من اللهب، ينطبق اللهب على طبيعته على سطحه بسرعة. و.ثم سيتم حرق حجم خليط قابل للاحتراق لكل وحدة من الوقت:

وفقا لميزان الغاز الأصلي، فإن الحجم نفسه يساوي:

* هذا المصطلح مناسب لمصطلح "سرعة الحرق الطبيعي".

المعادلة الأجزاء اليسرى (1.2) و (1.3) نحصل على:

في النظام المرجعي الذي يتحرك فيه أمامي اللهب على طول خليط الغاز الثابت، يعني النسبة (1.4) أن اللهب ينطبق بالنسبة للغاز بسرعة الخامس.الصيغة (1.4) هو تعبير رياضي عن قانون المنطقة، الذي يتبع منه استنتاج مهم: عند انقباض الدعام من اللهب، يزيد معدل الاحتراق بما يتناسب مع زيادة في سطحه. لذلك، فإن الحركة غير المتجانسة للغاز تتكثف دائما الاحتراق.

1.4. حرق مضطرب

من قانون المنطقة، فإن هذا الاضطراب يزيد من معدل الحرق. في الحرائق، يتم التعبير عن هذا بسبب التكثيف القوي لعملية انتشار اللهب.

يميز (الشكل 1.2)نوعان من الاحتراق المضطرب: احتراق خليط الغاز المتجانس ونشر ميكروفيل حرق مضطرب.

تين. 1.2. تصنيف الحرق المضطرب

عند حرق خليط متجانس في وضع حرق مضطرب، حال الحالتين ممكنا: ظهور صغير واسع النطاق

الفصل 1. المفاهيم الأساسية لنظرية حرق

الاضطرابات الموظفين. يتم إجراء هذا الفصل اعتمادا على نسبة الاضطرابات وسمك جبهة اللهب. مع حجم الاضطراب، يشار سمك أصغر من الأمام من اللهب إلى نطاق صغير، مع أكبر إلى حد كبير. تعزى آلية عمل الاضطرابات الصغيرة إلى تكثيف عمليات الاحتراق من خلال تسريع عمليات أنف الأنف في منطقة اللهب. عند وصف الاضطرابات الصغيرة في الصيغ لمعدل انتشار اللهب، يتم استبدال معاملات الانتشار ودرجة الحرارة بنسبة تبادل مضطرب.

لوحظ أعلى معدلات حرق مع الاضطرابات واسعة النطاق. في هذه الحالة، من الممكن وجود آلية تسريع الاحتراق: سطحية ومتعددة.

تتكون آلية السطح في انحناء الجزء الأمامي من اللهب بنبض مضطرب. في هذه الحالة، يزيد معدل الاحتراق بما يتناسب مع الزيادة في السطح الأمامي. ومع ذلك، هذا صحيح فقط بسبب الظروف عند الانتهاء من التحولات الكيميائية في اللهب بشكل أسرع من الانزعاج المضطرب سيكون حدا الوقت. في هذه الحالة، عندما يتفوق الخلط المضطرب التفاعل الكيميائي، يتم عدم وضوح منطقة التفاعل بواسطة تموجات مضطرب. وترد هذه العمليات من قبل قوانين الاحتراق المضطرب الحجمي.

الوقت الخلط المضطرب يساوي الحجم

الاضطرابات إلى سرعة النبض حتى التسارع

يحدث اللهب بسبب التموجات المضطربة على آلية السطح إذا كانت الحالة راضية:

Korolchenko a.ya. عمليات حرق وانفجار

أين - وقت تدفق التفاعل الكيميائي عند درجة حرارة الحزن

إذا لم يتم تنفيذ الشرط (1.5)، فإن آلية الحرق المضطرب بالجملة تجري.

يمكن التعبير عن وقت التفاعل الكيميائي. القيم الحربية: سرعة اللهب الطبيعية والسمك الأمامي لهب

ثم يأخذ معيار تسريع السطح النموذج:

(1.8)

لتقدير سرعة انتشار اللهب المضطرب مع تسريع السطح K. I. Schelkin Formula Formula:

أين في -عدد متغير ضعيف لا يتجاوز واحد. في الحد الأقصى مع اضطراب قوي، تلتزم السرعة المضطربة للهب في معدل النبض، أي. في- إلى واحد.

1.5. ملامح حرق المتفجرات

تسمى المتفجرات المواد الفردية أو مخاليطها التي تكون قادرة على أي تأثير خارجي (التدفئة أو التأثير أو الاحتكاك أو الانفجار من المتفجرات الأخرى) للتحول الكيميائي السريع للانتشار الذاتي مع إطلاق كمية كبيرة من الحرارة وتشكيل الغازات.

من المواد القابلة للاحتراق العادية، يحاكي الاحتراق عند التفاعل مع الأكسجين أو الأكسجين الخارجي الخارجي، المتفجرات، بينما في المرحلة المكثفة (الصلبة أو السائلة)، تحتوي على جميع المكونات المشتركة في حرق. يمكن أن تكون المواد المتفجرة مركبات كيميائية فردية ومخاليط ميكانيكية.

تتعلق معظم المتفجرات الفردية بمركبات Nitro: Trinitrotoluene، Tetril، Huxogen، Otogen، Nitrogly

الفصل 1. المفاهيم الأساسية لنظرية حرق

cerin، نترات السليلوز، إلخ. تتميز خصائص المتفجرة أيضا بالكلور، بيركلور، أزيد، بيروكسيد العضوي.

تحتوي جزيئات النيتروجين العضوية على الأكسجين المرتبط ضعيفا في شكل مجموعة نيترو - وبالتالي، في نفس الجزيء يحتوي على وكيل الوقود والأكسدة. يمكن أن يبدأ حرقهم بسبب الأكسدة الداخلية في التأثيرات الخارجية البسيطة.

مجموعة كبيرة من المتفجرات هي مركبات خصوما لا تحتوي جزياجه لا تحتوي على الأكسجين. في هذه الحالة، فإن مصدر الطاقة ليس الأكسدة، ولكن الانحلال المباشر. تشمل هذه المركبات يؤدي، الفضة وغيرها من المعادن. تشمل المخاليط الميكانيكية مخالياط من الجلي الصلب حول تلك الاحتراق مع مؤكسدة صلبة. مثال على هذا الخليط هو مسحوق أسود.

1.6. الديناميكا الحرارية للاحتراق

مخاليط الهيدروكربونات

تتيح قوانين الديناميكا الحرارية لحساب المعلمات اللازمة لوصف عمليات الاحتراق: معامل توسيع منتجات الاحتراق بموجب الظروف الأولية لعلاج التخفيضات الحرارية عند الضغط المستمر وحجم ثابت من الخليط الطازج والاحتراق منتجات؛ ضغط انفجار أقصى إعادة؛درجة حرارة ADIABATITY من منتجات الاحتراق في ظروف إيزوبريك ومزدبات، تكوين منتجات الاحتراق

يصف هذا القسم خوارزمية لحساب حالة التوازن من منتجات الاحتراق C-H-0-N - N- احتراق في الهواء على مجموعة واسعة من درجات الحرارة الأولية والضغوط والتركيزات التي طورها البروفيسور. V.V. مولكوف. تعتمد الخوارزمية على تعميم وتنظيم الأساليب الديناميكية الحرارية والرياضية باستخدام أكثر البيانات دقة على الخصائص الديناميكية الحرارية للمواد الفردية.

لزيادة موثوقية النتائج في الحسابات، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط الأكسجين والنيتروجين الجوي، ولكن أيضا الغازات الأخرى المدرجة في تكوينها - , H 2 0، C0 2. زيادة عدد مكونات منتجات الاحتراق إلى 19 (H 2، H 2 0، C0 2، N 2، AG، C-GAZ، N، O، N، CO، CH 4، HCN، 0 2،

والحسابات مع مراعاة تكوين

Korolchenko a.ya. عمليات حرق وانفجار

روح الرطوبة المتوسطة

لا تقم بتعقيد الحوسبة على جهاز كمبيوتر، ويسمح لك استخدامه بخفض وقت العمليات الحسابية بشكل كبير مع زيادة دقةهم في وقت واحد مقارنة بنهج تقريبي دون استخدام جهاز كمبيوتر.

يمكن تسجيل التفاعل الإجمالي للاختراق الوقود في الهواء من متوسط \u200b\u200bالرطوبة في حساب الخلد الخليط الجديد

أين - تركيز الوقود السائبة في الخليط الطازج: -

عدد ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين في جزيء الوقود؛ - عدد الشامات - إلى مكون من منتجات الاحتراق؛

- -y.مكون من منتجات الاحتراق.

إجمالي عدد الذرات في النظام المحسوب في تكوين الخليط الطازج متساوي

إن نسبة عدد ذرات الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأرجون لعدد من ذرات الأكسجين هي ثوابت لمزيج معين ولا تعتمد على الحالة الديناميكية الحرارية للنظام المغلق:

عدد ذرات الأكسجين في النظام.

الفصل 1. المفاهيم الأساسية لنظرية حرق

بالنسبة للعملية العادية للحرق في البيئة ISOBARIC، فإن قانون الحفاظ على الطاقة يعادل قانون الحفاظ على نظام النظم المغلق

مرحبا \u003d HJ،(1.15)

أين ن.- enthalpy، والمؤشرات و J.تشير إلى أن معايير المخاليط الطازجة ومنتجات الاحتراق. Enhatpia يصلي مزيجا جديدا

حيث و - enthalpy، على التوالي، الوقود والهواء عندما

تسمى درجة الحرارة اعتماد enthalpy القابلة للاحتراق والهواء من درجة الحرارة الأولية في النطاق من 250 إلى 500 ك تعيين بواسطة متعدد الحدود من الدرجة الرابعة

أين(298) - enthalpy من تكوين المواد عند درجة حرارة 298 ك؛

entalpy في درجة الحرارة ر- المعاملات العددية

يحدده حل نظام المعادلات الخطية، على سبيل المثال، من خلال طريقة الاستبعاد في جوسا الأردن؛ T 0 -بعض قيمة درجة حرارة ثابتة تعسفية.

تم الحصول على منتجات الاحتراق عند حرق الصلاة مخاليط جديدة

أينالمبلغ الموجود بين قوسين يساوي عدد أعمدة المنتجات عند الاحتراق الصلاة من الخليط الطازج؛ - الحصة المولية من مكون الاحتراق؛ - Enthalpy من منتج الاحتراق عند درجات حرارة

رحلة T.

القيم entalpiy.

يحدده اعتماد الطاقة المخفضة على GiBBS على درجة الحرارة F (T) في درجة الحرارة من 500 إلى 6000 ك. من المعروف ذلك

Korolchenko a.ya. عمليات حرق وانفجار

أين ر ه -درجة حرارة التوازن لمنتجات الاحتراق في القنبلة.

يتم تحديد ضغط انفجار خليط الغاز في قنبلة مغلقة فيما يتعلق بمعادلات حالة الغاز المثالي لمنتجات الاحتراق والخليط الطازج

للعثور على تكوين التوازن لمنتجات الاحتراق، من الضروري حل النظام يشتمل على 5 خطي (معادلات الحفظ الجماعي) و 14 غير الخطية (معادلات المعادلات الكيميائية) من المعادلات الجبرية.

بالنسبة للعملية Isobaric، من المستحسن كتابة معادلات الحفظ الجماعي من خلال الكسور المولي لمنتجات الاحتراق

الفصل 1. المفاهيم الأساسية لنظرية حرق

Korolchenko a.ya. عمليات حرق وانفجار

(1.34) (1.35) (1.36) (1.37) (1.38) (1.39) (1.40) (1.41) (1.42) (1.43)

أين رديئة- الضغط الذي عائدات رد الفعل، أجهزة الصراف الآلي. يتم اعتماد ثوابت توازن التوازن الكيميائي في البيانات المرجعية لتفاعلات التفكك

وهو ثابت من تفكيك التوازن (1.43 أ)

في درجات حرارة - طاقة منخفضة من غيبس المقابلة

المتفاعسون - التأثير الحراري للرد الفعل (1.44)

مع درجة حرارة صفر مطلق.

يتم تحديد مؤشرات ADIABAT للمخاليط الطازجة ومنتجات الاحتراق باستخدام معادلة Mayer من خلال الصيغة

للحصول على خليط جديد، يتم تحديد القيم من خلال التباين التعبير (1.17) من أجل غازات الخليط الأولي (الوقود والهواء) لدرجة الحرارة لمنتجات الاحتراق - بواسطة تعبيرات تم الحصول عليها نتيجة تمايز المعادلة (1.19) بواسطة درجة الحرارة T.

عند حساب عمليات الاحتراق في حجم ثابت من ثابت التوازن، اعتمادا على الغاز المثالي فقط على درجة الحرارة،

في أي توازن يحسب، ومستقل عن الضغط، من المستحسن الكتابة من خلال الكسور المولي كما يتم في حساب الاحتراق في الظروف الإيزوبرية في المعادلات (1.30) - (1.43)، ولكن من خلال عدد الشامات ص،.ثم، على سبيل المثال، لرد الفعل (1.31) لدينا

حيث يتم احتساب درجة حرارة م عندها ثابت التوازن؛ ص،و G، والقيم الأولية لضغط ودرجة حرارة الخليط الطازج. متي

Korolchenko a.ya. عمليات حرق وانفجار

تمدد من الكسور المولي إلى عدد الشامات في عملية التسميم في معادلات الحفاظ على الكتلة (15) - (18)، من الضروري استبدال القيم إلى المعادلة المقابلة (19) من ذلك سيتم تسجيلها مثل

بعد ضرب كلا الطرفين من المعادلة (1.28)، من الممكن حساب المبلغ اللازم لحساب الضغط من خليط الغاز في قنبلة الحجم المستمر عن طريق المعادلة (1.22).

نحن تصف طريقة حل نظام المعادلات (1.15)، (1.23) - (1.43)، تحتوي على 21 قيما غير معروفة: 19 كسور مولي من منتجات الاحتراق إجمالي عدد شامات المنتج أثناء الاحتراق يصلي خليط طازج ومنتجات الحرق وبعد كغير متغيرات مستقلة، يتم اختيار الأسهم المولية من الهيدروجين والمياه وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين والأرجون مولي

يتم التعبير عن نسب منتجات الاحتراق 14 المتبقية من خلال ثوابت التوازن والمتغيرات المستقلة المختارة من المعادلات (1.29) - (1.43). بعد ذلك، إعادة كتابة المعادلات (1.23) - (1.26) و (1.28)، على التوالي، في شكل

F (A، B، C، D، E) \u003d 0،

G (A، B، C، D، E) \u003d 0،

ح (أ، ب، ج، د، .e) \u003d 0، (1.49)

J (A، B، C، D، E) \u003d 0،

أنا (أ، ب، ج، د، ه) \u003d 0.

تخليط نظام المعادلات (1.49) من التحلل في سلسلة من تايلور بدقة الأعضاء التي تحتوي على المشتقات الأولى، نحصل عليها

أين، إلخ. (مؤشر 0 يدل

عقد القيم). نظام المعادلات (1.50) يحتوي على خمسة غير معروف - وهو الزيادات في الأولي

الفصل 1. المفاهيم الأساسية لنظرية حرق

vestia - وهي الزيادات في الأولي

قيم الكسور المولية أ، ب، ج، د، E.يمكن حل النظام بطرق مختلفة، مثل حساب وتقسيم محددات المصفوفات المقابلة لنظام المعادلات (1.50) أو استخدام طريقة استثناء GAUSS-Jordan.

مع القيمة المقدرة لدرجة حرارة التوازن لمنتجات الاحتراق T.حساب قيم ثابت التوازن. ثم تحديد

على مصدر القيم للمتغيرات المستقلة أ، ب، ج، د، هقيم المولار المتبقية، جزء من منتجات الاحتراق، وبالتالي معاملات نظام المعادلات (1.50). ثم، حل هذا النظام من المعادلات، يتم العثور على قيم جديدة.

تتكرر العملية التكرارية حتى لا تكون القيم المطلقة للنسب أقل من قيمة معينة، على سبيل المثال، على سبيل المثال (مع نتائج الحسابات، فإنها لا تتغير عمليا). وبالتالي، يتم تحديد تكوين التوازن لمنتجات الاحتراق في درجة الحرارة المقصود. T.وفقا لتكوين توازن المنتجات للمنتجات، تم العثور عليها وفقا للمعادلة (1.27) قيمة جنيه استرليني، -، والتي تسمح بحساب معنى Enthalpy HJ.منتجات الاحتراق وفقا للصيغة (1.18).

عند الاحتراق في ظروف isohoropic، يشبه ترتيب العمليات الحسابية ما ورد أعلاه. الفرق، كما لوحظ بالفعل، هو أن الحساب لا يتم تنفيذ الكسور المولي، وعدد عدد الشامات وبدلا من enthalpy يحسب الطاقة الداخلية للخلائط الطازجة ومنتجات الاحتراق.

في علامة التبويب. 1.1 يتم إعطاء المعلمات الديناميكية الحرارية المحسوبة لخليصات Stoichiometric من الميثان والبروبان والدك الهيدساني والجبتي والأسيتون والكحول الأيزوبروبيل والبنزين مع الهواء.

الجدول 1.1. أقصى ضغط انفجار Adiabatic في وعاء مغلقة، درجة حرارة منتجات الاحتراق، مؤشرات Adiabat للمخاليط الطازجة ومنتجات الاحتراق معامل تمديد منتجات الاحتراق بموجب الشروط الأولية ايهلمخاليط الهيدروكربونات stoichiometric عندما

درجة الحرارة الأولية \u003d. 298.15 ك.

Korolchenko a.ya. عمليات حرق وانفجار

	0,06 0,04	5,188 3,439	2539,6 2521,9		1,247 1,248	2192,7 2183,2	7,412 7.385
3,964	0,10 0,08 0,06 0,04	9,228 7,358 5,494 3,640	2604,4 2594,1 2580,5 2561,2	1,365	1,247 1,248 1,248 1,249	2245,2 2239,4 2231,7 2220,7	7,897 7,880 7,857 7,825
2,126	0,10 0,08 0,06 0,04	9,378 7,478 5,583 3,699	2611,6 2601,2 2587,3 2567,8	1,360	1,248 1,248 1,249 1,249	2251,7 2245,8 2237,9 2226,7	8,025 8,008 7,984 7,951
1,842	0,10 0,08 0,06 0,04	9,403 7,498 5,598 3,708	2613,0 2602,6 2588,7 2569,1	1,359	1,248 1,248 1,249 1,249	2253,0 2247,1 2239,1 2227,9	8,047 8,029 8,005 7,972
4,907	0,10 0,08 0,06 0,04	9,282 7,401 5,527 3,661	2594,2 2583,7 2570,4 2550,9	1,357	1,245 1,245 1,246 1,246	2242,1 2236,2 2228,2 2216,9	7,962 7,944 7,921 7,888
4,386	0,10 0,08 0,06 0,04	9,344 7,451 5,565 3,688	2574 3 2564,4 2551,8 2533,2	1,361	1,244 1,245 1,245 1,246	2219,7 2214,3 2206,9 2196,5	7,999 7,983 7,961 7,929
2,679	0,10 0,08 0,06 0,04	9,299 7,411 5,532 3,662	2678,2 2666,0 2650,6 2628,2	1,377	1,251 1,251 1,252 1,252	2321,1 2313,7 2304,2 2290,4	7,990 7,969 7,942 7,902

يتم تحديد تركيز الوقود Stoichiometric عند الاحتراق في الهواء من الرطوبة المتوسطة وفي الهواء الجاف وفقا للصيغ:

أين هو معامل الأكسجين من Stoichiometric يساوي عدد الشامات الأكسجين لكل مادة قابلة للاحتراق مع احتراقه الكامل.

الفصل 1. المفاهيم الأساسية لنظرية حرق

على ال تين. 1.3.كمثال، يتم عرض تغيير محسوب في درجة حرارة الاحتراق والكسور المولية للمكونات الرئيسية لمنتجات الاحتراق اعتمادا على التركيز الحجمي للوقود لمزيج HEXA-NO-AIR.

تين. 1.3. اعتماد تكوين ودرجة حرارة منتجات الاحتراق

خليط هيكسين الهواء في ضغط من 0.101 ميجا باسكال ودرجة الحرارة الأولية

298.15 ك من تركيز الهكسان

4.3. الانتشار وحرق الحركية.

وفقا لدرجة إعداد الخليط القابل للاحتراق، تتميز الانتشار ومحترق KI-Nevering.

الانحلال الحراري- هذا هو تسخين المواد العضوية حتى درجات حرارة عالية دون الوصول الجوي. في الوقت نفسه، هناك تحلل، أو تقسيم المركبات المعقدة إلى أبسط (الفحم الفحم، تكسير الزيت، تقطير سو-هيا). لذلك، فإن احتراق الوقود الصلب في الاحتراق المؤيد للقناة لا يتركز فقط في منطقة اللهب، ولكن لديه شخصية متعددة المراحل.

يشير طراز الاحتراق الصلب إلى وجود المراحل التالية (الشكل 17):

تين. 17. نموذج حرق

صلب.

انحلال الحروف، أو منطقة التفاعل في المرحلة الصلبة، والتي تشكل فيها المواد الغازية الغازية؛

يفترض في مرحلة الغاز، حيث يتم تشكيل خليط مع التيليم المؤكسد؛

لهب، أو منطقة التفاعل في مرحلة الغاز، والتي تحول تحويل منتجات الانحلال الحراري إلى منتجات الاحتراق الغازية؛

غور المنتجات.

يعتمد معدل توفير الأكسجين إلى منطقة الاحتراق على نشره من خلال منتج الاحتراق.

هيكل هيكل انتشار الاحتراق يتكون من ثلاث مناطق (FIG.18):

تين. 18. هيكل اللهب.

C N H M + O 2 → CO + CO 2 + H 2 O؛

في المنطقة الخارجية 3، فإن منتجات المنطقة الثانية هي الاحتراق الكامل ويتم ملاحظة درجة حرارة الشعلة القصوى:

2CO + O 2 \u003d 2CO 2؛

ارتفاع اللهب يتناسب مع نسبة الانتشار ومعدل تدفق الغازات والتناسب عكسيا مع كثافة الغاز.

جميع أنواع حرق الانتشار متأصلة في النار.

في هذه الحالة، عند إشعال خليط قابل للاحتراق في أي وقت، يتحرك الأمامي اللهب من منتجات الاحتراق في الخليط الطازج. وبالتالي، فإن اللهب في حرق الحركية هو في معظم الأحيان غير ثابتة (الشكل 19).

تين. 19. مخطط توزيع لهب في خليط قابل للاحتراق: - مصدر الاشتعال؛ - اتجاهات حركة الجزء الأمامي من اللهب.

وفقا لدرجة الاحتراقوبعد اكتمال رد الفعل المحترق على المنتجات المشتركة العصبية، يحدث حرق كامل وغير كامل.

مثال آخر: مع عدم وجود الأكسجين، يحترق الكربون لأول أكسيد الكربون:

إذا أضف o، فإن التفاعل يذهب إلى النهاية:

2 + O 2 \u003d 2SO 2.

يعتمد معدل الاحتراق على طبيعة حركة الغازات. لذلك، المرمش والحرقة المضطربة مريضة.

, (4.1)

أين:  - معيار تدفق الجاز؛

 - اللزوجة الحركية؛

ل.- حجم خطي مميز.

رقم Reynolds، الذي يسمى انتقال صفح على طول الطبقة الحدودية في مضطربة REC الحرجة، REC KR ~ 2320.

الاضطراب يزيد من معدل الحرق بسبب نقل الحرارة أكثر كثافة من منتجات حرق في خليط جديد.

حرق المتجانسة وغير المتجانسة.

وفقا لدرجة إعداد الخليط القابل للاحتراق، تتميز الانتشار ومحترق KI-Nevering.

يشير طراز الاحتراق الصلب إلى وجود المراحل التالية (الشكل 17):

تين. 17. نموذج حرق

صلب.

انحلال الحروف، أو منطقة التفاعل في المرحلة الصلبة، والتي تشكل فيها المواد الغازية الغازية؛

يفترض في مرحلة الغاز، حيث يتم تشكيل خليط مع التيليم المؤكسد؛

لهب، أو منطقة التفاعل في مرحلة الغاز، والتي تحول تحويل منتجات الانحلال الحراري إلى منتجات الاحتراق الغازية؛

غور المنتجات.

يعتمد معدل توفير الأكسجين إلى منطقة الاحتراق على نشره من خلال منتج الاحتراق.

هيكل هيكل انتشار الاحتراق يتكون من ثلاث مناطق (FIG.18):

تين. 18. هيكل اللهب.

C N H M + O 2 → CO + CO 2 + H 2 O؛

في المنطقة الخارجية 3، فإن منتجات المنطقة الثانية هي الاحتراق الكامل ويتم ملاحظة درجة حرارة الشعلة القصوى:

2CO + O 2 \u003d 2CO 2؛

ارتفاع اللهب يتناسب مع نسبة الانتشار ومعدل تدفق الغازات والتناسب عكسيا مع كثافة الغاز.

جميع أنواع حرق الانتشار متأصلة في النار.

الحركيةيحترق يسمى حرق مقدما

الوقود المختلط، البخار أو الغبار مع وكيل مؤكسد. في هذه الحالة، يعتمد معدل الاحتراق فقط على الخصائص الكيميائية الفيزيائية للمزيج القابل للاحتراق (الموصلية الحرارية، سعة الحرارة، الاضطرابات، تركيز المواد، الضغط، إلخ). لذلك، يزيد معدل الحرق بشكل حاد. هذا النوع من الاحتراق متأصل في الانفجارات.

تين. 19. مخطط توزيع لهب في خليط قابل للاحتراق: - مصدر الاشتعال؛ - اتجاهات حركة الجزء الأمامي من اللهب.

وفقا لدرجة الاحتراقوبعد اكتمال رد الفعل المحترق على المنتجات المشتركة العصبية، يحدث حرق كامل وغير كامل.

مثال آخر: مع عدم وجود الأكسجين، يحترق الكربون لأول أكسيد الكربون:

إذا أضف o، فإن التفاعل يذهب إلى النهاية:

2 + O 2 \u003d 2SO 2.

يعتمد معدل الاحتراق على طبيعة حركة الغازات. لذلك، المرمش والحرقة المضطربة مريضة.

أين: u. - معيار تدفق الجاز؛

ن. - اللزوجة الحركية؛

ل.- حجم خطي مميز.

رقم Reynolds، الذي يسمى انتقال صفح على طول الطبقة الحدودية في مضطربة REC الحرجة، REC KR ~ 2320.

الاضطراب يزيد من معدل الحرق بسبب نقل الحرارة أكثر كثافة من منتجات حرق في خليط جديد.

مقالات حول هذا الموضوع: