Tuginedes peetavatele näidetele, sõltuvalt kütuse ja oksüdeerija segu koondseerimisest, st Segu segus olevate faaside arvust õitsevad:
1. Homogeenne põletamine Põlevate ainete gaas ja auru gaasi keskmises oksüdeeriva ainega. Seega lähtub põlemisreaktsioonis ühe faasi (agregaat oleku) süsteemis.
2. Heterogeenne põletamine Tahked põlevad ained gaasikujulises oksüdandi keskkonnas. Sellisel juhul jätkub reaktsioon faasi vaheseina pinnal, samal ajal kui homogeenne reaktsioon ulatub kogu mahu all.
See on metallide, grafiidi põletamine, st. \\ t Peaaegu mitte-lenduvad materjalid. Paljudel gaasi reaktsioonidel on homogeenne heterogeenne iseloom, kui lekkimise võimalus homogeense reaktsiooni tõttu on tingitud heterogeense reaktsiooni päritolust samal ajal.
Kõigi vedelate ja paljude tahkete ainete põletamine, millest paari või gaasid (lenduvad ained) eristatakse gaasifaasis. Tahked ja vedelad faasid mängivad relereerivat reservuaaride rolli.
Näiteks läbib heterogeenne kivisüsi enda põletusreaktsioon lenduvate ainete põlemisfaasis. Koksi jääk on lightne.
Töö lõpp -
See teema kuulub sektsiooni:
B ja Govorov in M \u200b\u200bCarpenters e Karatay .. Theoreetical põhitõdesid põletamise ja plahvatuse ..
Kui vajate täiendav materjal Sellel teemal või te ei leidnud, mida nad otsisid, soovitame kasutada meie andmebaasi otsimist:
Kui see materjal osutus teile kasulikuks, saate selle salvestada oma suhtlusvõrgulehele:
| Piiksuma |
Gaasi omadused
Gaaside kineetilise teooria peamiseks võrrandile on vorm :, (2.1) Kus: WK
Gaasi segude omadused
Gaaside segude kaalumisel lisatakse mõisted: "Kontsentratsioon" ja "osaline rõhk". 1. Kaasas Ci I-th gaasi kaalukontsentratsioon
Osaline rõhk ja maht
Rõhk on jõu, mis toimib ühiku pinna kohta. See on otseselt proportsionaalne selle pinnaga kokku puutunud molekulide arvuga. Rõhk sõltub mitte ainult molekulide arvust, vaid ka kiirust ja
Vedelike omadused
Siiani oleme kaalunud gaase. Kuid sama aine sõltuvuse suhe keskmise kineetilise ja keskmise potentsiaalsete osakeste vahelisest suhtest võib olla ühes
Veeldatud gaaside omadused
Gaasi vedeldamine viiakse läbi jahutades neid alla keemise ajal. Tööstusmeetodiga gaaside vedeldamine põhineb Display-Thompsoni positiivse mõju kasutamisel s.t.
Tahkete ainete omadused
Tugev tahke keha kuumutamine põhjustab vedelasse olekusse sulamise ja ülemineku ja seejärel aurutamise ajal - gaasi. Mitmed tahked ained võivad otse tahkest faasist minna g
Põlemisreaktsioonide keemia
Nagu olete juba aru saanud, põlemisel on kiire ruuduline reaktsioon, millega kaasneb soojuse vabanemisega ja hõõguva (vedeliku). Tavaliselt - see on eksotermiline oksüdatiivne
Soojusreaktsiooni mõju
Asjaolu, et igas individuaalses aines on sõlmitud teatav kogus energia, on keemiliste reaktsioonide termilise mõju selgituseks. HESSi seaduse kohaselt: termiline efekt
Gaasiliste reaktsioonide kineetilised alused
Aktiivsete masside seaduse kohaselt on reaktsioonikiirus konstantsel temperatuuril proportsionaalne proportsionaalselt reageerivate ainete kontsentratsiooniga või govo-ripina, aktiivsete massidena. Keemilise reaktsiooni kiirus
Aktiveerimise energiareaktsioon
Selle nähtuse selgitamiseks kasutatakse seda sageli järgneva näitena (joonis 9): kohapeal on pall. Sait asub slaidi ees. Seetõttu võiks pall sõita
Katalüüs
Lisaks temperatuuri suurendamisele ja ainete kontsentratsiooni suurendamisele kasutatakse katalüsaatoreid keemilise reaktsiooni kiirendamiseks, st. Ained, mis sisestatakse reaktiivsegu
Adsorptsioon
Adsorptsioon on mis tahes aine pinna neeldumine GA-zoomia söötmest või lahusest teise aine pinnakihiga - vedeliku või tahke aine pinnakihiga.
Gaasiliste, vedelate ja tahkete ainete põletamine
Sõltuvalt põleva aine koondseisundist erinevad gaaside, vedelike, tolmukujulise ja kompaktsete tahkete ainete põletamine. Vastavalt GOST 12.1.044-89: 1.
Difusioon ja kineetiline põletamine
Põlevsegu valmistamise aste kohaselt eristatakse difusiooni ja ki-neutilise põletamise. Leitud põlemisliigid (va lõhkeained) viitavad difusiooni-Zyoni põletamisele. Leek,
Normaalne põletamine
Sõltuvalt leegi leviku määrast, kineetilise põlemisega, võib kas normaalset põlemist realiseerida (mitte-paljude m / s) või plahvatusohtliku delatingu piirides (
Delible (plahvatusohtlik) põletamine
Normaalne põletamine on ebastabiilne ja suletud ruumi kalduvus iseendale. Selle põhjuseks on leegi eesmise kõverus, mis on tingitud laeva seinal gaasi hõõrdumisest ja muutunud
Põlevate ainete üldised näitajad ja põletamine
Üldine näitajad mis tahes ainete ja põletusliike kohta on: 1) põlemiskorraldus on aine või materjali võime minna-reeniumile. Põlevate ainete ja materjalide abil
Ja tolmune segud
Näitajad plahvatusohtliku ja tuleoht gaaside, vedelike aurude ja tolmuste segude aurude (tolmu pilved) on: 1) alumise ja ülemise kontsentratsiooni piire süüte (võistlused
Silmapaistvad ained
Tuleohu näitajad tahkete ainete ja aksiaalse tolmu difusiooni põletamisega on: 1) enesehinnangu temperatuur on madalaim temperatuur.
Termiline iseärasus (termiline plahvatus)
Isesesütt on ekso-termilise reaktsioonide kiiruse järsu suurenemise nähtus, mis toob kaasa aine kasvu spontaanse esinemise, kuna see puudub
Spontaanne põletamine
Enesepõletamine on dispergeeritud materjalide madala temperatuuriga oksüdeerimise protsess, mis lõpeb vähenemise või leegi põletamisega. Kalduvus enesekindlate ainete kohta
Keti iseseisvus (keti plahvatus)
Arraheniuse teooria kohaselt määratakse keemiliste reaktsioonide kiirus aktiveerimisega molekulide arv. Siiski eneseansaamine on segunev segu eksotermilise reaktsiooni tõttu nädalas
Süttimine
Süüde on protsessi algatamise esialgse fookuse põletamine põleva segu tõttu sisendi sisendi kõrge temperatuuri allikas soojusenergia segu. Päritolu
Põletamise termilise teooria
Adiabatic, s.o. ei ole kaasas termilise põletusskaotusega, kogu põleva süsteemi kemikaalienergia tarnimine toimub soojusenergia Reaktsioonisaadused. Temperatuur P.
Põletamine suletud mahus
Kui põlemisel gaase avatud toru ja voolu reaktsioonisaadete ladusalt laiendatud, rõhk jääb peaaegu konstantsena. Suletud anumas põletamine on seotud rõhu kasvuga.
Gaasi liikumine põletamise ajal
Gaasi laiendamine leekis (vastavalt Gay-Loussa seadusele) toob kaasa asjaolu, et põlemisel on alati kaasas gaaside liikumine. Tähistavad ρg - algse keskkonna tihedus,
Põlemise kiirendamise tegurid
Erinevad deklaratsioonipõhiku režiimid erinevad ainult leegi paljundamise kiirusest leegi esikülje käibe ebavõrdse arengu tõttu. Põletamine Original N.
Plahvatuse esinemise tingimused
Nagu me avastasime varem, nimetatakse plahvatus aine keemiliseks või füüsiliseks muundamiseks, millega kaasneb selle energia äärmiselt kiire üleminek kokkusurumise ja liikumise allika energia energiasse
Shock Waves inertsetes gaasis
Mõju kokkusurumine. Mis tahes terava rõhu suurenemine gaasis või vedelikus tekib kokkusurumise laine - lööklaine. See kehtib kokkusurutava andmekandja kohta, selle tõlkimine
Süüde kiire tihendamine
Põletav sööde võib süttida mitte ainult alasti laeva sissejuhatusega. Teine süüterežiim on võimalik, ei ole enam spontaanset ja sunnitud - põleva keskkonna soojendamisel anumas
Detonatsiooni tekkimine
Põletamise kiirenemine torudes. Detonatsiooni esinemise korral on vajalik tugev lööglaine, milles esineb plahvatusohtliku sööde piisav kuumutamine. Taka
Statsionaarne detonatsiooni jaotusrežiim
Piisavalt tugev lööglaine võib plahvatusohtliku keskkonna plahvatusohtluse teel põhjustada süttimist. Siiski võib põletamine põhjustatud ühekordse impulsi põhjustatud mittesurve. Ühe
Deonatsiooni detonatsioon
Detonatsiooni kontsentratsiooni piirid. Termilised kahjumid Reaktsioonitsoonist detonatsioonilaine seintes toob kõrvale kõrvalekalded defektsioonidest
Kütuse segu hapniku segud
CH4 4.1 0,35 H2 0,80 0,30 C2H2 0,85 0,08 Toruseinte karedus
Flame jaotuse kontsentratsiooni piirid
Põlemise teooriast järeldub, et põleva segu läbiviise sisu sisu väheneb ja leegi temperatuur väheneb sellega ja leegi temperatuur väheneb. Standard
Flame nõrgenemine kitsaste kanaali
Kui leegi nõrgenemisel mängib peamine roll kiirguse ja leegi leviku piiride piirid, seejärel kiirete root gaaside segude puhul on kiirguskadu väikesed
Plahvatusohtlike segude flegmaatide mehhanism
Meetod plahvatusohutu ohutu tagamise meetod, mis põhineb põleva väiksema madalama kontsentratsioonipiirkonna kontsentratsiooni vähenemisel suures osas. Tema mahu jaoks
Eristage homogeense, heterogeense ja difusiooni põletamise eristamiseks. Eelnevalt segatud gaaside homogeenne põletamine. Homogeense põlemise näited on gaaside või aurude põletamise protsessid, milles oksüdeerija on õhu hapnik: vesiniku segude põletamine, süsinikoksiidi segud ja õhus süsivesinike segud. Praktiliselt olulistel juhtudel ei ole täielik esialgse segamise seisund alati läbi viidud. Seetõttu on homogeensete teiste põletusliikide kombinatsioonid alati võimalikud.
Homogeenset põletamist saab rakendada kahes režiimis: laminaarne ja turbulentne. Turbulents kiirendab põlemisprotsessi, mis tuleneb leegi esikülje purustamisest eraldi fragmentideks ja vastavalt reaktiivsete ainete kontaktpinna suurenemisele suuremahuliste turbulentsiga või kiirendada soojuse ja massiülekande protsesside ees leek väikese ulatuse ajal. Turbulentne põletamine on omane enesekasumlikkus: Turbulentne Vortes suurendavad põletusmäära, mis toob kaasa turbulentsi suurenemise.
Tulekahjude puhul kõige levinumad protsessid difusiooni põletamine. Neis on kõik reagendid gaasifaasis, kuid mitte eelnevalt segatud. Vedelike ja tahkete ainete põletamise korral toimub gaasietapis kütuseoksüdatsiooniprotsess samaaegselt samaaegselt vedeliku (või tahke materjali lagunemise) aurustamise protsessiga ja segamisprotsessiga. Difusiooni põletamise lihtsaim näide on maagaasi põletamine gaasipõletaja. Tulekahjud realiseeritakse turbulentse difusiooni põlemise tulekahjudes, kui põlemiskiirus määratakse kindlaks turbulentse segamise kiirusega. Samal ajal eristage MacrosseSission ja Microsink. Turbulentse segamise protsess hõlmab gaasi järjestikuse purustamist üha väikeste mahtude ja nende segamise vahel.
Heterogeenne põletamine toimub faasiosa pinnal. Sellisel juhul on üks reagendidest kondenseeritud olekus, teine \u200b\u200b(tavaliselt õhu hapnikku) tuleneb gaasifaasi difusioonist. Kohustuslik seisund heterogeenne põletamine See on kondenseerunud faasi väga kõrge keemispunkt (või lagunemine). Kui seda tingimust ei järgita, eelneb aurustamine või lagunemine põletamine. Põlemisvööndis pinnalt sisestatakse auru või gaasiliste lagusaaduste voolu ja põletamine toimub gaasifaasis. Sellise põlemise arendamine toimub soojusvoo Flame taskulambist materjali pinnale, mis tagab põlemispiirkonnas täiendava aurustamise või lagundamise ja kütuse voolu. Sellistes olukordades tekib segajuhtum, kui põlemisreaktsioonid jätkavad osaliselt heterogeenselt kondenseeritud faasi pinnal, osaliselt homogeenselt gaasisegu mahus.
Näide heterogeense põletamisest on kivi põletamine ja puitköe. Nende ainete põletamisel kahekordse perekonna reaktsiooni. Mõned söe sordid eraldatakse soojendusega lenduvate komponentidena. Selliste söe põlemisel eelneb nende osaline soojuslahustamine gaasiliste süsivesinike ja vesiniku põletamise vabanemisega gaasifaasis. Lisaks sellele, kui puhast süsiniku põlemisel võib süsinikoksiidi mahuks seista.
Gorge Gaas
Põlemisprotsesside kirjeldamiseks kasutatakse terminit tavaliselt tavaline leegi kiirusmis iseloomustab kiirust tavalise leegi ees fikseeritud gaasisegu. Tõetiste põlemistingimustes esineb leek alati liikuvate voolude puhul.
Flame käitumine sellistes tingimustes kohaldatakse kahte seadust:
- Esimene neist tõendab, et gaasivoolukiiruse osa v. Tavaline leegi esiküljele
virgin'i segu, mis on võrdne tavalise leegi paljundamise kiirusega jajagatud cos:
V \u003d U /cos. φ, (1.2)
kus on nurk normaalse ja leegi pinnale ja gaasivoolu suunas.
Seda seadust kohaldatakse ainult lame leegiga. Selle üldise juhtumi üldistus leekide tühistamisega annab teise õiguse sõnastuse - piirkonna õiguse sõnastuse.
Oletame, et gaasivoolu kiirus v. ja ristlõige Asupaik paiknevalt paikneb kõverdatud ees leegi ühise pinnaga S.. Leegi esiküljel igas punktis kehtib leek selle pinnale normaalsele kiirusele. U.Siis põleva segu maht põleb ajaühiku kohta
ω \u003d U · S.(1.3)
Teisest küljest on algse gaasi tasakaalu kohaselt sama maht võrdne
ω \u003d V ∙ ε.(1.4)
Võrdsed vasakpoolsed osad (1.2) ja (1.3), me saame
V \u003d u · s / ε.(1.5)
Võrdlussüsteem, milles leek esiosa liigub mööda fikseeritud gaasisegu, suhe (1,5) tähendab, et leek kehtib gaasi suhtes kiirusel v. Valem (1.5) on piirkonna seaduse matemaatiline väljendus, millest oluline järeldus järgneb: kui leegi ees kõverdamine suureneb põlemissagedus proportsionaalselt selle pinna suurenemisega. Seetõttu intensiivistab gaasi heterogeenne liikumine alati põletamist.
Piirkonna seadusest järeldub, et turbulentsus suurendab põletamise kiirust. Tulekahjudes väljendatakse seda leegi levitamise protsessi tugevat intensiivistamist. On kahte tüüpi turbulentset põlemist: põletamine homogeense gaasisegu ja mikrofondi turbulentse põletamine. Omakorda on kahel juhul võimalik homogeense segu põlemisel turbulentses põlemisrežiimis: väikesemahulise ja suuremahulise turbulentsi tekkimine. Selline eraldamine sõltub turbulentsi ja leegi esikülje paksust. Mis skaalal turbulentsi, vähem kui paksuse ees leeme nimetatakse väikesemahuliseks, rohkem -
Suuremahulistele. Väikesemahulise turbulentsi toimemehhanism on tingitud põlemisprotsesside intensiivistamisest, kiirendades soojuse ja massiülekande protsesse leegipiirkonnas. Kõrgeimat põletusmäärasid täheldatakse suuremahulise turbulentsiga. Sellisel juhul on võimalik kahe põlemiskiirenduse mehhanismi: pealiskaudne ja mahuga.
Üks põletavate gaaside liigid on delagrament Burning. Kompositsioon süttivate segude võib olla erinev. Üldjuhul võib põleva komponendi sisaldus ulatuda nullist kuni sada protsenti, mitte kõik põlevad segud ja oksüdeerija on võimelised leeki levitama. Jaotumine on võimalik ainult teatud kontsentratsiooni intervalliga. Segude ignoreerides, mille koostis läheb kaugemale nendest piiridest, on süüte impulsi algatatud põlemisreaktsioon madala kaugus süüte kohas. Kütuse ja oksüdeeriva aine segude puhul gaasilises seisundis on minimaalne ja maksimaalne kütusekontsentratsioon, mis piiravad põlevate segude pindala. Neid kontsentratsioone nimetatakse leegi madalamate ja ülemise kontsentratsioonidena. Väljaspool selle segu leegi proliferatsiooni on võimatu. Mõelge põhjustele, mille tulemuseks on leekide leviku piirvatingimuste olemasolu gaasisegudes. Põlemisel tekkivat alustamist (sädeme, valtsitud keha või lahtise leegi) algatamise hetkel põleva seguga tekib kõrge temperatuuriga tsoon, millest kuumutusruumi saadetakse ümbritsevale ruumile. Osa soojusest siseneb värske (pole veel põlenud) segu, teine \u200b\u200bosa on põlemissaadustes. Kui soojuse voolu värske segusse ei ole piisavalt põletusreaktsiooni ergutamiseks ebapiisav, kaob leegi esialgne fookus.
Seega on gaasisegude leegi paljundamise olemasolu reaktsioonitsooni soojusliinide tõttu. Detonatsiooni nimetatakse konverteerimise protsessiks põleva segu või plahvatusohtliku, kaasas kuumuse vabanemisega ja paljunduste konstantsel kiirusel, ületades selle segus või aine heli paljundamise kiirust.
Erinevalt deflagratsiooni põlemisest, kus leegi levik on tingitud difusiooni ja termilise juhtivuse suhteliselt aeglastest protsessidest, on detonatsioon võimas löögilaine ja keemilise transformatsiooni tsooni kompleks pärast selle ees. Tänu terava temperatuuri ja rõhu suurenemise tõttu löögilaine esikülje taga on lähteainete keemilise transformatsiooni põlemissaaduste kemikaali transformatsiooniks väga õhukeses kihis väga õhukeses kihis, mis asub otse šokklaine ees (joonis 1.2).
|
Joonis fig. 1.2. Detonatsioonilaine skeem
Shock Wave surub ja soojendab kütuse segu (või plahvatusohtliku), põhjustades keemilist reaktsiooni, mille tooted on tugevalt laienev - plahvatus toimub. Energia, mis vabaneb keemilise ümberkujundamise tulemusena, säilitab šokklaine olemasolu, ilma et see lasta tal kohevaks. Tagasiloalaine liikumise kiirus on konstantne söögilise aine põleva segu jaoks ja jõuab
1000-3000 m / s gaasisegudes ja 8000-9000 m / s - kondenseeritud lõhkeainetes (tabel 1.1).
Tabel 1.1.
Mõningate põlevate segude plahvatuse kiirus
ja lõhkeained
Lõpplaud. 1.1
Gaasisegude detonatsiooni ajal löögilaine esiküljel jõuab 1-5 MPa (10-50 atm.) Ja kondenseeritud ained - 10 GPA.
Gaasilistes põlevatel segudes on detonatsioon võimalik ainult tingimustes, kui põleva gaasi (või kütuseveo vedeliku auru) kontsentratsioon sõltub süttivate segu kemikaalist, rõhu ja temperatuuri keemilisest iseloomust. Näiteks vesiniku segus hapnikuga toatemperatuuril ja atmosfääri rõhk Detoneerimislaine on võimeline levitama, kui vesiniku kontsentratsioon on vahemikus 20 kuni 90 mahuprotsenti.
Üleminek deflagratsiooni põletamine gaasi suured segud Võimalik järgmistel juhtudel:
● põleva segu rikastamisel hapnikuga;
● koos väga suurte gaasiliste pilvedega;
● põletavate turbulisaatide juuresolekul.
Põlev pilved, üleminek deflagratsiooni põletamise põletamine detonatsiooni vältimatu süttivates pilvedes, samas kui analüütiline hindamine toob kaasa järgmised kriitilised suurused pilved, kus tõenäosus detonatsiooni on kõrge: vesinikuõhu segud - 70 m, propaani jaoks - 3500 m metaani puhul - 5000 m. Gaasisegu turbuleerimine põlemisprotsessi, kasutades erinevaid takistusi leviku leegi tee abil, põhjustab gaasi pilvede kriitilise suuruse olulise vähenemise olulist vähenemist ja käesolevas asjas tekkivate detonatsioonilaine muutub selleks Detonatsiooniärkuse allikas piiramatu ruumi.
Sarnane teave.
Kütusekeskkond
Oksüitsisaajad
Oksüdeerijad on ained, mille aatomid keemiliste transformatsioonide valmistatakse elektronidega. Lihtsate ainete hulgas on kõik halogeenid ja hapnik.
Kõige tavalisem oksüdeerija on õhu hapnik.
Reaalses tulekahjudes voolab põletamine peamiselt õhus, kuid paljudes tehnoloogilistes protsessides kasutatakse hapnikuga rikastatud õhku ja isegi puhast hapnikku (näiteks metallurgia tootmist, gaasi keevitamist, lõikamist jne). Hapniku-rikastatud atmosfääriga saate kohtuda veealuse ja kosmoselaevade, domeenide protsessides jne. Sellised põlevad süsteemid on suurenenud tuleoht. Seda tuleb arvesse võtta tulekustutussüsteemide, tulekahjude ennetavate meetmete ja tulekahjude tulekahju ja tehnilise ekspertiisi arendamisel.
Lisaks õhu- ja halogeenia hapnikule võivad põlemisreaktsioonide oksüdeerivad ained olla ka keerulised ained, näiteks hapniku sisaldavate hapete soolad - nitraatide, kloraatide jne soolad, mida kasutatakse pulbri, võitluse ja tööstuse lõhkeainete ja erinevate pürotehniliste kompositsioonid.
Kütuse ja oksüdeeri segu samas koondväes teatud proportsioonid ja suudavad põletada (ja põletamine on võimalik ainult nende määratud suhtarvudega), mida nimetatakse süttiv andmekandjale.
Eristatakse kahte tüüpi põlevaid meediat: Ühtne ja mitte-vormiriietus.
Ühtne põletav keskkond eelneva segu kütuse segu oksüdeeriva ainega ja vastavalt infomogeenne süttiv keskkond – Kui kütuse ja oksüdeerija ei ole segatud.
Mõju suure hulga tegurite põletamise protsessile põhjustab liikide ja põlemisrežiimide mitmekesisuse. Seega, sõltuvalt põleva segu komponentide koondseisundist, võib põletamine olla homogeenne ja heterogeenne, komponentide segamise tingimustes - eelnevalt keedetud segu põletamine (kineetiline) ja difusioon, gaasi-dünaamilistest tingimustest - laminaar- ja turbulentne , jne.
Põlemisliigid on homogeensed ja heterogeensed.
Homogeenne põletamine -
See on kütuse koostoime protsess ja
Oksüdeerija samas koondväes. Kõige rohkem
Homogeenne põletamine gaaside ja aurude õhus on laialt levinud.
Heterogeenne põletamine - See on tahkete põlevate materjalide põletamine
Alov otse nende pinnale. Iseloomulik funktsioon
Heterogeenne põletamine on leegi puudumine. Selle näited
Põletavad antratsiit, koksi, puusöe, mitte-lenduvaid metalle.
Mõningate juhtumite leevendava põletamise nimetatakse drenaaž.
Nagu on näha mõisted, peamine erinevus homogeenne põletamine heterogeensest, see, et esimesel juhul kütuse ja oksüdeerija on ühes agregaat olekus, teises - erinevates.
Tuleb märkida, mitte alati tahkete ainete ja materjalide põletamine on heterogeenne. Seda seletab tahkete ainete põletamise mehhanismiga.
Niisiis, näiteks puidu põletamine õhus. Selle valgustamiseks on vaja tuua mis tahes soojusallika, näiteks mängu või kergemast leek ja oodake mõnda aega. Küsimus tekib: Miks see ei sütti kohe? Seda seletab asjaoluga, et algperioodil peaks süüde allikas kuuma puitu teatud temperatuurile, kus pürolüüsi protsess algab või teisisõnu, termiline lagunemine. Samal ajal, tselluloosi ja muude komponentide lagunemise tagajärjel hakkavad nende lagunemise tooted olema silmapaistvad - süsivesinikud - süsivesinikud. Ilmselgelt suurem küte, seda suurem on lagunemise kiirus ja seega põlevate gaaside eraldamise kiirus. Ja ainult siis, kui GG vabanemiskiirus on piisav teatud kontsentratsiooni loomiseks õhus, s.o Võib tekkida põleva keskkonna moodustamine. Mida põletamine ei ole puit, vaid selle toodete lagunemine - põlevad gaasid. Seetõttu on puidu põletamine enamasti - homogeenne põletamine ja mitte heterogeenne.
Sa võid väita: puit, lõpuks hakkab sujuva ja depressioon, nagu eespool mainitud on heterogeenne põletamine. Ja seal on. Fakt on see, et puidu lagunemise lõpptooted on põhimõtteliselt põlevad gaasid ja kivisöe jääk, nn koks. See väga söe jääk olete näinud ja isegi ostetud kebabide valmistamiseks. Need nurgad on umbes 98% koosnevad puhast süsiniku ja seda ei saa eraldada. Süsilased põletavad juba heterogeense põlemisrežiimis, st nad on lõhnavad.
Seega põleb puit kõigepealt homogeense põlemisrežiimis, seejärel temperatuuril ligikaudu 800 ° C, leegi põletamine ületab selle, st. muutub heterogeenseks. See juhtub ka teiste tahkete ainetega.
Kuidas vedelikud õhku põletavad? Vedelike põletavate mehhanism on see, et selle aurustamine on alguses ja see on paari, mis moodustavad õhuga kütusesegu. See tähendab, et sel juhul toimub homogeenne põletamine. See põletab vedela faasi, vaid vedelate paari
Metalli põletamise mehhanism on samamoodi nagu vedelikud, välja arvatud see, et metall peab kõigepealt sulama ja seejärel soojendama kõrge temperatuuriga, nii et aurustumiskiirus piisab põleva söötme moodustamiseks. Mõned metallid põletavad nende pinnale.
Kaks režiimi eristatakse homogeenses põlemisel: kineetiline ja difusioon põletamine.
Kineetiline põletamine - See on eelnevalt segatud põleva segu põletamine, st. Ühtlane segu. Põlemismäär määratakse ainult redoksreaktsiooni kineetika abil.
Difusiooni põletamine - See on inhomogeense segu põletamine, kui kütus ja oksüdeerija ei ole eelnevalt segatud, st. ebamugav. Sellisel juhul esineb kütuse segamine ja oksüdeerija segamine leegi esiküljel difusiooni tõttu. Organiseerimata põletamise korral on see difusiooni režiim põletamise, kõige põlevamad materjalid tulekahju saab põletada ainult selles režiimis. Ühtsed segud, muidugi võib mõlemad vormi tõelise tulega, kuid nende haridust eelneb pigem tulekahju või tagab esialgse arenguetapi.
Nende põletusliikide põhiline erinevus on see, et kütuse ja oksüdandi molekuli homogeenses segus on juba vahetus läheduses ja on valmis alustama keemilise interaktsiooni, difusioonipõletusega peavad need molekulid kõigepealt üksteisele difusiooni tõttu lähenema ja alles pärast seda liituda koostöös.
See põhjustab põlemisprotsessi kiiruse erinevuse.
Täisajaga põletamine t r, voldid füüsilise keise
ja keemilised protsessid:
t G. = t f + t x.
Kineetiline põlemisrežiim Seda iseloomustab ainult keemiliste protsesside kestus, st. t g "t x, sest sel juhul füüsilised protsessid Ettevalmistus (segamine) ei ole vajalik, st. T f "0 .
Diffusiooni põlemisrežiim, vastupidi, sõltub peamiselt
Homogeense põleva segu valmistamise kiirus (umbes molekulide ligikaudse lähenemise), sel juhul t f \u003e\u003e t x ja seetõttu saab viimast tähelepanuta jätta, st. Selle kestus määratakse peamiselt füüsiliste protsesside kiirusega.
Kui t f "t x, s.t. nad on vastavuses, siis põletavad voolavad
nimetatakse vahepiirkonda.
Näiteks kujutage ette kaks gaasipõleti (joonis 1.1): ühes neist on avad õhu juurdepääs (a), neid ei ole (B). Esimesel juhul õhus imetakse süstimise düüsi, kus see segatakse põlevates gaasis, seega on moodustatud homogeenne süttiv segu, mis põletab düüsi väljumisel kineetiline režiim . Teisel juhul (b) segatakse õhk süttiva gaasiga difusiooni tõttu põletamise protsessis; difusiooni põletamine .
Joonis fig. 1.1 Näide kineetilisest (a) ja difusioonist (b) põletamine
Teine näide: toas esineb gaasi leke. Gaas on järk-järgult segatud õhuga, moodustades homogeense põleva segu. Ja pärast seda ilmumist pärast seda süüteallikat, toimub plahvatus. See põletab kineetilises režiimis.
Samamoodi, vedelike põletamisel, näiteks bensiini. Kui valate avatud konteinerisse ja seadistate tulekahju, esineb difusioon põletamine. Kui paned selle konteineri suletud ruumi ja oodake mõnda aega, aurustub bensiin osaliselt õhuga segatud ja seega moodustab homogeense põleva segu. Kui süüteallikas on tehtud, siis tekib plahvatus, see on kineetiline põletamine.
Millises režiimis põletamisel reaalses tulekahjudes? Muidugi, peamiselt difusioonis. Mõnel juhul tulekahju võib alustada kineetilise põlemisega nagu näidetes, aga pärast homogeense segu põletamist, mis toimub väga kiiresti, jätkub põletamine difusioonirežiimis.
Difusiooni põletamise korral ei pruugi õhu hapniku puudumise korral, näiteks siseruumide tulekahjude korral täielik põletamine Kütus mittetäielike põlemissaaduste moodustamisega, näiteks co-niiske gaas. Kõik mittetäielikud põlemissaadused on väga mürgised ja tulevad suurema ohu tulekahju. Enamikul juhtudel on nad inimeste surma kurjategijad.
Niisiis on peamised põletamise liigid homogeensed ja heterogeensed. Nende režiimide vaheline visuaalne erinevus - leegi esinemine.
Homogeenne põletamine võib voolata kahes režiimis: difusioon ja kineetiline. Visuaalselt, nende erinevus seisneb põletamise kiirusel.
Tuleb märkida, et teine \u200b\u200bpõletamine eristatakse - lõhkeainete põletamine. Lõhkeainete hulka kuuluvad kütuse ja oksüdeeriva aine tahkes faasis. Kuna kütus ja oksüdeerija on samas koondväes, on selline põletamine homogeenne.
Reaalses tulekahjudes esineb põhiliselt leegi põletamine. Leek on teadaolevalt isoleeritud ühe ohtliku tulekahju teguritena. Mis on leek ja millised protsessid selles jätkub?
Üldine põletamise kohta. Homogeenne ja heterogeenne põletamine
Põlemine on intensiivsed keemilised oksüdatiivsed reaktsioonid, millele on lisatud soojuse vabanemisega ja hõõgu. Põlemisel esineb kütuse, oksüdeeriva aine ja süüteallika juuresolekul. Nagu oksüdeerijate, hapniku, lämmastikhappe, naatriumaperoksiidi, bertoliidi soola, perosteroletoola, perchlorate, nititrogeenimine jne. Leegi paljundamine ja sõltuvalt sellest tegurist võib olla: -deflant (leegi kiirus mõne meetri kaugusel sekundis); -Lüüdis (leek kiirus kuni sadu meetri sekundis); - Detonatsioon (leegi määr on umbes tuhandeid meetrit sekundis). Homogeense põletamine. Homogeense põletamisega on algsed ained ja põlemissaadused samas koondväes. Seda tüüpi hõlmab gaasisegude põletamist (maagaas, vesinik, jne oksüdeeriva ainega - tavaliselt õhu hapnikku), mitte-gem kondenseerunud ainete põletamine (näiteks terriitide - alumiiniumi segud erinevate metallide oksiididega), samuti Isotermiline põletusvahend - ahelajaotus hargnenud reaktsioon gaasisegus ilma märkimisväärse kuumutamiseta. Kui põletamisel mitte-sukeldavad kondenseerunud ained, difusioon tavaliselt ei esine ja protsessi levik põlemist on ainult tulemusena termilise juhtivus. Eksotermilise põletamisega, vastupidi, ülekande põhiprotsess on difusioon. Heterogeenne põletamine. Heterogeense põlemisel asetsevad esialgsed ained (näiteks tahke või vedelkütuse ja gaasi oksüdeerija) erinevates agregaatides. Kõige tähtsam tehnoloogilised protsessid heterogeenne põletamine - põletamine Söe, metall, vedelkütuste põletamine õli ahjudes, mootorid sisepõlemineKaamerate põletamise raketi mootorid. Heterogeense põletamise protsess on tavaliselt väga keeruline. Keemilise transformatsiooni kaasneb murdosa põleva aine ja üleminek gaasifaasile tilkade ja osakeste kujul, oksiidi kilede moodustumine metallosakestele, segu turbuleerimisele jne. Homogeenne põletamine: Põletav segu komponendid on gaasilises olekus. Lisaks, kui komponendid segatakse, siis põletamine nimetatakse kineetiliseks. Kui ei ole segatud difusiooni põletamine. Heterogeenne põletamine: seda iseloomustab faasi eraldamise olemasolu süttivates segudes (vedelate ja tahkete põletavate ainete põletamine oksüdandi gaasilises keskkonnas).
Homogeenne ja heterogeenne põletamine.
Tuginedes peetavatele näidetele, sõltuvalt kütuse ja oksüdeerija segu koondseerimisest, st Segu segus olevate faaside arvust õitsevad:
1. Homogeenne põletamine Põlevate ainete gaas ja auru gaasi keskmises oksüdeeriva ainega. Seega lähtub põlemisreaktsioonis ühe faasi (agregaat oleku) süsteemis.
2. Heterogeenne põletamine Tahked põlevad ained gaasikujulises oksüdandi keskkonnas. Sellisel juhul jätkub reaktsioon faasi vaheseina pinnal, samal ajal kui homogeenne reaktsioon ulatub kogu mahu all.
See on metallide, grafiidi põletamine, st. \\ t Peaaegu mitte-lenduvad materjalid. Paljudel gaasi reaktsioonidel on homogeenne heterogeenne iseloom, kui lekkimise võimalus homogeense reaktsiooni tõttu on tingitud heterogeense reaktsiooni päritolust samal ajal.
Kõigi vedelate ja paljude tahkete ainete põletamine, millest paari või gaasid (lenduvad ained) eristatakse gaasifaasis. Tahked ja vedelad faasid mängivad relereerivat reservuaaride rolli.
Näiteks läbib heterogeenne kivisüsi enda põletusreaktsioon lenduvate ainete põlemisfaasis. Koksi jääk on lightne.
Põlevsegu valmistamise aste kohaselt eristatakse difusiooni ja ki-neutilise põletamise.
Leitud põlemisliigid (va lõhkeained) viitavad difusiooni-Zyoni põletamisele. Leek, st Kütuse segu põlemisvöönd õhuga, et tagada stabiilsus, keskenduda pidevalt põlev ja Ki-RI ühiskonnale. Kütuse gaasi voolu sõltub ainult selle tarnimise kiirusest põlemispiirkonda. Tuleohtliku vedeliku voolu kiirus sõltub selle aurustumise intensiivsusest, st Aurude rõhul vedeliku pinna kohal ja seetõttu vedeliku temperatuuril. Bill-Fating temperatuur Vedeliku väikseimat temperatuuri kutsutakse, kus leek selle pinna üle ei lähe välja.
Tahkete ainete põletamine erineb gaaside põlemisest lagunemise ja gaasistamise etapi juuresolekul koos pürolüüsi lenduvate toodete järgneva süttimisega.
Pürolüüs- See on orgaaniliste ainete küte kõrge temperatuur ilma õhu juurdepääsuta. Samal ajal on lagunemine või lõhenemine, keerulised ühendid lihtsamad (söe söe, õli lõhenemine, su-hea destilleerimine). Seetõttu põletatakse tahkekütuse põletamine pro-kanalisatsiooni põlemisel ainult leegipiirkonnas, kuid tal on mitmesugune iseloom.
Tahke faasi kuumutamine põhjustab gaaside lagunemise ja eraldamise, mis süttivad ja põletavad. Soojus põleti soojendab tahke faasi, laine oma gaasistamise ja protsessi korratakse, säilitades seega go-reenium.
Põlemismudel tahke soovitab juuresolekul järgmised faasid (joon. 17):
Joonis fig. 17. Põlemise mudel
tahke aine.
Tahke faasi soojenemine. Sulamiste ained selles tsoonis esineb sulamine. Tsooni paksus sõltub traadi-VA temperatuurist;
Pürolüüs või reaktsioonitsoonis tahkes faasis, kus gaasilised põlevad ained moodustavad;
Eeldatakse gaasifaasis, kus moodustub segu oksüdeeritud telegraafiga;
Leeg või reaktsioonioon tsoon gaasi faasis, milles pürolüüsisaaduste muundamine gaasiliste põlemissaaduste;
Gore tooted.
Põlemisvööndi hapnikuvarustuse määr sõltub selle difussioonist põlemissaaduse kaudu.
Üldiselt, kuna keemilise reaktsiooni kiirus põletusvööndis peetavates põletuskeskkondades reaktsioonikomponentide vastuvõtmise kiirusest ja leegi pinna saamist molekulaarse või kine paksendamise difusiooniga, seda tüüpi põletamise ja nimetatakse difusioon.
Difusiooni põlemise leegi struktuur koosneb kolmest tsoonist (joonis 18):
Esimeses tsoonis on gaase või paari. Selles tsoonis põletamine ei toimu. Temperatuur ei ületa 500 0 S. Lagunemist, volatiilse ja soojendamise temperatuuri pürolüüsi.
Joonis fig. 18. Flame struktuur.
2 tsoonis moodustub õhus hapnikuga aurude (gaaside) segu ja mittetäielik põletamine CO osalise restaureerimisega süsinikule (vähe hapnikku):
C N H M + O2 → CO + CO 2 + H20;
3 välimises tsoonis on teine \u200b\u200btsooni tooted täieliku põlemise ja maksimaalse leegi temperatuuri täheldatakse:
2CO + O 2 \u003d 2CO 2;
Leegi kõrgus on proportsionaalne difusiooni suhtega ja gaaside voolukiirusega ja gaasi tihedusega võrdeliselt.
Kõik difusiooni põletamine on tulekahju omane.
Kineetilinepõletamist nimetatakse põletamise ette
segatud kütus, auru või tolmu oksüdeeriva ainega. Sellisel juhul sõltub põlemissagedus ainult põleva segu füüsikalis-keemilistest omadustest (termiline juhtivus, soojusvõimsus, turbulents, ainete kontsentratsioon, rõhu jne). Seetõttu suureneb põletusmäär järsult. Seda tüüpi põletamine on plahvatustele omane.
Sellisel juhul põleva segu süütamisel mis tahes punktis liigub põlemissaaduste põlemissaadustest värske segu. Seega leek kineetilise põletamise kõige sagedamini mitte statsionaarne (joon. 19).
Joonis fig. 19. Leegijaotusskeem põleva segu: - süüteallikas; - leegi esikülje liikumise juhised.
Kuigi te esimest korda segatakse põleva gaasi õhuga ja kaevata põleti, siis süüte ajal moodustub statsionaarne leek, tingimusel et segu söödamäär on võrdne leegi paljundamise kiirusega.
Kui gaasivarustuse kiirust suureneb, siis leek hakkab põletist välja ja võib minna välja. Ja kui kiirus väheneb, siis leek muutub põletile võimaliku plahvatusega.
Vastavalt põlemise aste. Põlemisreaktsiooni täielikkus co-närvitoodetele, põletamine toimub täielik ja mittetäielik.
Nii tsoonis 2 (joonis 18), põletamine on puudulik, sest Puudub Ki-Light, mis on osaliselt tarbitud 3 tsoonis ja vahesaadused moodustuvad. Viimane 3 tsooni, kus hapnik on suurem, kuni poole põlemiseni. Soot'i juuresolekul suitsu räägib mittetäieliku põletamisega.
Teine näide: Hapniku puudumise korral põleb süsinik-põleb süsinikmonooksiidi:
Kui lisage O, läheb reaktsioon lõpuni:
2 + O 2 \u003d 2SO 2.
Põlemismäär sõltub gaaside liikumise olemusest. Seetõttu on laminaarne ja turbulentne põletamine haige.
Niisiis, laminaarse põletamise näide võib olla leegi küünal mitte-liikuva õhuna. Jaoks laminaarne põletamine Gaaside kihid voolavad paralleelselt, kuid mitte pöörata.
Turbulentne põletamine - Vortexi liikumine gaaside, kus põlevad gaasid on intensiivne ja leekide ees on ähmane. Gra-Nice nende liikide vahel teenib Reynoldsi kriteeriumi, mis iseloomustab inertsjõudude ja hõõrdejõudude vahelist suhet:
kus: u. - gaasi voolukiirus;
n. - kineetiline viskoossus;
l.- iseloomulik lineaarne suurus.
Reynoldsi number, milles üleminek laminaar piki piirkihi turbulentses nimetatakse kriitiliseks REC, REC KR ~ 2320.
Turbulents suurendab põletusmäär intensiivse soojusülekande tõttu värskelt segu põletamistoodetest.
