Općenito o spaljivanju. Homogeno i heterogeno gori
Izgaranje je intenzivna kemijska oksidativna reakcija koja su popraćena otpuštanjem topline i sjaj. Izgaranje se javlja u prisutnosti goriva, oksidirajućeg sredstva i izvora paljenja. Kao oksidaci, kisik, dušična kiselina, natrijev peroksid, beroletna sol, perklorata, dušika, itd mogu se izvesti kao oksidirajući u izgaranju; mnogi organski spojevi, sumporni, sumporovodikov sulfid, cchedan, itd. Izgaranje se također razlikuje brzinom širenje plamena i, ovisno o ovom faktoru, može biti: -Flant (brzina plamena unutar nekoliko metara od sekunde); - - Ubrzav (brzina plamena do stotina metara u sekundi); - Detonacija (stopa plamena je oko tisuća metara u sekundi). Homogeno gori. S homogenim spaljivanjem, početne tvari i produkti izgaranja su u istom stanju agregata. Ovaj tip uključuje izgaranje plinskih mješavina (prirodni plin, vodik, itd. Uz oksidirajuće sredstvo - obično, air kisik), izgaranje ne-draguljnih kondenziranih tvari (na primjer, termitske smjese s različitim metalima oksida), kao i Izotermno gori - distribucija lanac razgranata reakcija u smjesi plina bez značajnog zagrijavanja. Kada se izgaranje ne-gežnih kondenziranih tvari, difuzija se obično ne događa i proces razmnožavanja izgaranja je samo kao rezultat toplinske vodljivosti. Uz egzotermno snimanje, naprotiv, osnovni proces prijenosa je difuzija. Heterogeno gori, U heterogenom izgaranju, početne tvari (na primjer, kruti ili tekući gorivo i plinski oksidizator) nalaze se u različitim stanjima agregata. Najvažniji tehnološki procesi heterogen gori - gori Ugljen, metali, gorivo goriva u naftnim pećima, motorima unutarnje izgaranje, Kamere za sagorijevanje raketnih motora. Proces heterogenog sagorijevanja je obično vrlo složen. Kemijska transformacija je popraćena frakcijom zapaljive tvari i prijelaza na plinsku fazu u obliku kapljica i čestica, formiranje oksidnih filmova na metalnim česticama, turbulizaciju smjese, itd. Homogena izgaranja: komponente zapaljive smjese su u plinovitom stanju. Štoviše, ako se komponente pomiješaju, paljenje se naziva kinetička. Ako - ne pomiješano - Širenje gori, Heterogeno izgaranje: Karakterizira se prisutnošću razdvajanja faza u zapaljivoj smjesi (izgaranje tekućih i čvrstih zapaljivih tvari u oksidantnom plinoviti mediju).
Tema 4. Vrste spaljivanja.
U različitim znakovima i značajkama, procesi izgaranja mogu se platiti sljedećim vrstama:
Agregacijskom stanju zapaljivog tvari:
Izgaranje plinova;
Izgaranje tekućina i krutih tvari;
Izgaranje ne-kompatibilnih čvrstih prašnjavih i kompaktnih tvari.
Pripravom faze komponenti:
Homogeno gori;
Heterogeno gori;
Spaljivanje eksploziva.
Pripremom zapaljivog smjese:
Difuzijsko snimanje (vatra);
Kinetičko snimanje (eksplozija).
Pod dinamikom prednjeg dijela plamena:
Stacionarni;
Nestalan.
Po prirodi kretanja plinova:
Laminar;
Burna.
Prema stupnju izgaranja zapaljive tvari:
Nepotpun.
Brzina širenja plamena:
Normalan;
Delagrena;
Detonacija.
Razmotrite više ovih vrsta.
4.1. Gori plinoviti, tekući i krute tvari.
Ovisno o agregatnom stanju zapaljive tvari, izgaranje plinova, tekućina, prašine i kompaktne krute tvari razlikuju se.
Prema GOST 12.1.044-89:
1. Gaza je tvar, čija je kritična temperatura koja je manje od 50 o C. T CR - to je minimalna temperatura grijanja od 1 molitvene tvari u zatvorenom supodrugu na kojem se u potpunosti pretvara u parove (vidi § 2.3) ,
2. Tekućine su tvari s točkom taljenja (ispuštanje) manjim od 50 ° C (vidi § 2.5).
3. Krutine su tvari s točkom tališta (kap-pad) više od 50 ° C.
4. Prašina je sjeckana krutina s veličinom čestica manju od 0,85 mm.
Zona u kojoj se kemijska reakcija događa u zapaljivoj smjesi, tj. Burning se naziva front plamenom.
Razmotrite procese spaljivanja zrak Na primjerima.
Plinsko gori B. plinski plamenik.. Postoje 3 zone plamena (sl. 12.):
Sl. 12. Shema goriva za plin: 1 - Transparentan konus - to je izvorni plin koji se zagrijava (na temperaturu samo-paljenja); 2 - potočna zemlja plamena; 3 - Pro-Dvoke izgaranja (gotovo nevidljivi u punom izgaranju plinova i, osobito pri spaljivanju vodika, kada se formira Sasha).
Širina fronta plamena u smjesama plina je desetak milimetara.
Gorive tekućine u otvorenoj posudi.Kada spaljivanje u otvorenom suboru nalazi se 4 zone (sl. 13):
Sl. 13. spaljivanje tekućine: 1 - tekuća kost; 2 - parovi tekućine (tamne površine); 3 - Front Flame; 4 - pro-duks spaljivanja (dim).
Širina fronta plamena u ovom slučaju, tj. Reakcija se odvija sporija.
Izgaranje krutih tvari.Razmotrite zapaljenje svijeće. U tom slučaju se promatraju 6 zona (sl. 14):
Sl. 14. Slanje svijeće: 1 - Čvrsti vosak; 2 - dugotrajno (tekući) vosak; 3 - tamno prozirni sloj pare; 4 - front plamena; 5 - proizvodi izgaranja (dim); 6 - Fidite.
Burning Wick služi za stabilizaciju spaljivanja. Upija tekućinu, uzdiže se uz njega, isparava i opekline. Povećava širina plamena, koja povećava područje svjetlosti, jer koriste složenije ugljikovodike, koje se ispare, raspadaju, a zatim reagiraju.
Spaljivanje neumoljivih krutina.Ova vrsta izgaranja smatra se primjer izgaranja utakmica i cigareta (sl. 15 i 16).
Ovdje ima i 5 dijelova:
Sl. 15. Split izgaranje: 1 - svježe drvo; 2 - vulgarno drvo; 3 - plinovi (podijeljene ili spaljine hlapljive tvari) tamno je prozirna zona; 4 - front plamena; 5 - Proizvodi izgaranja (dim).
Može se vidjeti da je spaljena parcela mnogo tanja i ima crnu boju. To znači da je dio utakmice spajan, tj. Ostala je dio ne-fling, a šišmiš se ispari i spalio. Brzina spaljivanja ugljena značajno je sporiji od plinova, tako da nema vremena potpuno spaliti.
Sl ..16. Izgaranje cigareta: 1 - mješavina duhana izvora; 2 - Smoldering zavjeri bez plamena; 3 dim, tj. Proizvod spaljeni sat-tic; 4 - Uvučeni u svjetlo dim, koji je uglavnom užasio proizvodi; 5 - smola kondenzirana na filtru.
Besprijekorna termo-oksidativna razgradnja tvari naziva se drenaža. Pojavljuje se s nedovoljnom difuzijom kisika u gradsku zonu i može se pojaviti čak i sa svojom malom količinom (1-2%). Dim ima naiz, a ne crnu boju. To znači da je više gamirano, a ne paljeni tvari.
Površina pepela je gotovo bijela. Dakle, s dovoljnim unosom kisika puna izgaranje, Ali unutar i na granici spaljivanja sloja sa svježem crnom tvari. To ukazuje na nepotpuno izgaranje spaljenih čestica. Usput, na filteru se kondenzira par letećih tvari.
Slična vrsta spaljivanja opažena je kada je koks gori, tj. Ugljen, od kojih hlapljive tvari (plinovi, smole) ili grafit.
Prema tome, proces izgaranja plinova, tekućina i većinu krutih tvari se odvija u plinovitom obliku i popraćen je plamenom. Ne-krute tvari, uključujući one koji imaju tendenciju samo-goru, spaljuju se u video napetosti na površini i unutar materijala.
Spaljivanje tvari nalik prašini.Spaljivanje sloja prašine pojavljuje se na isti način kao u kompaktnom stanju, samo se brzina spaljivanja povećava zbog povećanja površine kontakta s zrakom.
Izgaranje tvari nalik na prašinu u obliku zrakoplova (prašina) može se nastaviti u obliku iskri, tj. Izgaranje pojedinačnih čestica, u slučaju malog sadržaja hlapljivih tvari koje nisu sposobne za isparavanje da se dobije vitko precizna količina plinova za jedan front plame.
Ako se formira dovoljna količina užasanih hlapljivih tvari, onda se javlja zapaljenje plamena.
Spaljivanje eksploziva.DO ova vrsta Spaljivanje eksploziva i praha, takozvane kondenzirane tvari, u kojima već postoje kemijski ili mehanički povezani gorivo i oksidirajuće sredstvo. Na primjer: trinitrotoluola (trotil) C7H506N3N3ks: 7H5 x 3N02 oksidizatori služe O2 i NO2; u sastavu praha - sumpora, nitrata, ugljena; Kao dio samoizvedenih eksploziva, aluminijski prah i amonijak nitrat, vezivo - solarno ulje.
4.2. Homogeno i heterogeno gori.
Na temelju razmatranih primjera, ovisno o agregatnom suseljenju mješavine goriva i oksidansa, tj. Od broja faza u smjesi cvatu:
1. homogeno gori Plin i pare zapaljivih tvari u mediju plina - različitog oksidacijskog sredstva. Prema tome, reakcija izgaranja se odvija u sustavu koji se sastoji od jedne faze (agregatna stanja).
2. heterogeno gori čvrste tvari u oksidantnom okruženju u obliku plina. U tom slučaju reakcija se odvija na površini faze particije, dok homogena reakcija ide po cijelom volumenu.
Ovo je izgaranje metala, grafita, tj. Gotovo nehlapljivi materijali. Mnoge plinske reakcije imaju homogenu heterogenu prirodu, kada je mogućnost curenja homogene reakcije posljedica porijekla heterogene reakcije u isto vrijeme.
Izgaranje svih tekućih i brojnih krutina iz kojih se parovi ili plinovi (hlapljive tvari) razlikuju u plinskoj fazi. Kruti i tekuće faze igraju ulogu reagiranja spremnika.
Na primjer, heterogena samo-goruća reakcija prolazi u fazu izgaranja hlapljivih tvari. Ostatak koksa je litko-ali.
4.3. Difuzija i kinetičko gori.
Prema stupnju priprave zapaljive smjese, razlikuju se difuzija i ki-neutrošaci.
Razmatrane vrste izgaranja (osim eksploziva) odnose se na snimanje difuzije-Zyona. Plamen, tj. Zona izgaranja mješavine goriva s zrakom, kako bi se osigurala stabilnost treba konstantno fokusirati na zapaljivi i ki-ri društva. Protok plina za gorivo ovisi samo o brzini opskrbe na području spaljivanja. Stopa protoka zapaljive tekućine ovisi o intenzitetu njegovog isparavanja, tj. Od tlaka para iznad površine tekućine i, dakle, na temperaturi tekućine. Bill-poznata temperatura Najmanja temperatura tekućine naziva se, u kojoj plamen na njegovoj površini neće izaći.
Izgaranje krutina se razlikuje od izgaranja plinova prisutnošću pozornice raspadanja i rasplinjavanja s naknadnim paljenjem hlapljivih proizvoda pirolize.
Piroliza- Ovo je grijanje organskih tvari visoke temperature bez pristupa zraka. U isto vrijeme, postoji razgradnja, ili cijepanje, složeni spojevi na jednostavniji (ugljen ugljen, pucanje ulja, su-hea destilacija). Stoga se izgaranje krutog goriva u prokurtiranju ne koncentrira samo u zonu plamena, ali ima višestupanjski karakter.
Grijanje krute faze uzrokuje raspadanje i odvajanje plinova koji zapali i spaljuju. Toplina iz baklje zagrijava čvrstu fazu, val njegovog rasplinjavanja i postupak se ponavlja, čime se održava GO-Rhenium.
Model izgaranja krute tvari sugerira prisutnost slijedećih faza (Sl. 17):
Sl. 17. Model spaljivanja
krutina.
Zagrijavanje krute faze. Tvari za taljenje u ovoj zoni javljaju taljenje. Debljina zone ovisi o temperaturi žice-VA;
Piroliza, ili reakcijska zona u krutoj fazi, u kojoj se formiraju plinovite zapaljive tvari;
Pretpostavljeno u plinskoj fazi, u kojoj se formira smjesa s oksidiziranim telema;
Plamen ili reakcijska zona u plinskoj fazi, u kojoj transformacija proizvoda pirolize u plinovitih produkata izgaranja;
Proizvodi Gore.
Stopa opskrbe kisikom do zone izgaranja ovisi o njegovoj difuziji kroz produkt izgaranja.
Općenito, budući da je kemijska reakcija brzina u zoni spaljivanja u razmatranim vrstama okruženja snimanja iz brzine primitka reakcijskih komponenti i površine plamena molekularnim ili kišenim difuzijom, ova vrsta spaljivanja i zove se difuzija.
Struktura plamena difuzije sastoji se od tri zone (Sl.18):
U prvoj zoni nalaze se plinovi ili parovi. Gori u ovoj zoni se ne događa. Temperatura ne prelazi 500 0 S. Razgradnja, piroliza hlapljivih i grijanja na temperaturu samoopaljenja.
Sl. 18. Struktura plamena.
U 2 zona se formira smjesa pare (plinova) s zračnim kisikom i nepotpuno izgaranje u CO s djelomičnom obnovom na ugljik (mali kisik):
C N H + O 2 → CO + CO 2 + H20;
U 3 vanjskoj zoni, drugi zoni proizvodi su puni izgaranje i uočena je maksimalna temperatura plamena:
2CO + O2 \u003d 2CO 2;
Visina plamena je proporcionalna omjeru difuzije i brzini protoka plinova i obrnuto proporcionalno gustoći plina.
Sve vrste difuzije spaljivanja su svojstvene vatrom.
Kinetičanspaljivanje je izgaranje prije miješanog goriva, pare ili prašine s oksidazom. U tom slučaju stopa izgaranja ovisi samo o fizikalno-kemijskim svojstvima zapaljive smjese (gubitak topline, toplinske kapacitete, turbulencije, koncentracije tvari, tlaka, itd.). Stoga se stopa spaljivanja oštro povećava. Ova vrsta spaljivanja je svojstvena eksplozijama.
U tom slučaju, kada paljenje zapaljive smjese u bilo kojoj točki, prednji plamen se pomiče iz proizvoda izgaranja u svježu smjesu. Dakle, plamen na kinetičko gori je najčešće ne-stacionarni (sl. 19).
Sl. 19. shema distribucije plamena u zapaljivoj mješavini: - izvor paljenja; - Upute kretanja prednjeg dijela plamena.
Iako, ako prvo pomiješate zapaljivi plin s zrakom i tužite plamenik, tada se formira stacionarni plamen tijekom paljenja, pod uvjetom da će brzina punjenja smjese biti jednaka brzini razmnožavanja plamena.
Ako se povećava brzina opskrbe plinom, tada se plamen kreće iz plamenika i može izaći. I ako se brzina smanji, onda se plamen pretvori u plamenik s mogućom eksplozijom.
Prema stupnju izgaranja, Potpunost goriva reakcije na ko-neuronske proizvode, paljenje se događa potpuni i nepotpuni.
Tako u zoni 2 (sl.18), gori nepotpuno, jer Ne postoji Ki-Slier, koji se djelomično konzumira u 3 zone, a formiraju se srednji proizvodi. Potonji u 3 zoni, gdje je kisik veći, do pola izgaranja. Prisutnost čađe u dimu govori o nepotpuno spaljivanju.
Još jedan primjer: s nedostatkom kisika, ugljikovih opeklina na ugljični monoksid:
Ako dodate o, reakcija ide na kraj:
2 + o 2 \u003d 2SO 2.
Stopa izgaranja ovisi o prirodi kretanja plinova. Stoga je laminarna i burna gori bolesna.
Dakle, primjer laminar gori može poslužiti kao plamen svijeća u ne-krećući zrak. Za laminar gori Slojevi plinova teče paralelno, ali ne i vrtložnije.
Buran - Vortex kretanje plinova, u kojima su zapaljivi plinovi intenzivni, a plamen je zamagljen. Gra-Nice između ove vrste služi Reynolds kriterij, koji karakterizira omjer između sila inercije i frikcijskih sila u potoku:
gdje: u. - brzina protoka plina;
n. - Kinetička viskoznost;
l.- karakteristična linearna veličina.
Reynolds broj, u kojem se prijelaz laminara duž graničnog sloja u turbulent zove kritički REC, REC KR ~ 2320.
Turbulencija povećava brzinu pečenja zbog intenzivnijeg prijenosa topline od spaljivanja proizvoda u svježoj smjesi.
4.4. Normalno spaljivanje.
Ovisno o brzini razmnožavanja plamena, s kinetičkim izgaranjem, bilo normalno spaljivanje (unutar granica ne-slip m / s) ili eksplozivnog delagracije (desetke m / s) ili detonacije-racionalne (tisuće m / s ) se ostvaruju. Ove vrste spaljivanja mogu ići jedni drugima.
Normalno gori - To je izgaranje na kojem se širenje plamena pojavljuje u odsustvu vanjskih perturbacija (turbulencije ili promjena u tlaku plina). To ovisi samo o prirodi zapaljive tvari, tj. Toplinski učinak, toplinska vodljivost i koeficijenti dipljenja. Stoga je to fizikalna konstanta mješavine određenog ko-čelika. U tom slučaju stopa izgaranja je obično 0,3-3,0 m / s. Nor-pali paljenje se zove jer je vektor brzine njegove distribucije okomit na plamen.
4.5. Pogon (eksplozivno) spaljivanje.
Normalno spaljivanje je nestabilno iu zatvorenom prostoru sklon sebi. Razlog tome je zakrivljenost prednjeg plamena zbog trenja plina na zidu posude i promjene u tlaku u smjesi.
Razmotrite proces širenja plamena u cijevi (Sl. 20).
Sl. 20. Shema pojave eksplozivnog spaljivanja.
Isprva, otvoreni kraj cijevnog plamena se širi normalnom brzinom, jer Proizvodi za izgaranje slobodno se šire i izađu na pištolj. Tlak smjese se ne mijenja. Trajanje jedinstvene raspodjele plamena ovisi o promjeru cijevi, vrste goriva i njegove koncentracije.
Kako se prednji dio plamena promovira unutar cijevi, lijekovi reakcije, koji imaju veći volumen u usporedbi s izvornom smjesom, nemaju vremena za izlazak i njihov tlak se povećava. Ovaj pritisak počinje vršiti pritisak u svim smjerovima, a time i ispred prednje strane plamena, početna smjesa počinje se kretati prema širenju plamena. Slojevi u blizini zidova se koče. Najveća brzina je plamen u središtu cijevi, manji - na zidovima (zbog hladnjaka u njima). Stoga se plamen front nacrtan prema širenju plamena, a površina se povećava. Količina zapaljive smjese po jedinici vremena povećava pro-specifično, što podrazumijeva povećanje tlaka, a zauzvrat - povećava brzinu plina i tako dalje. Dakle, postoji povećanje vina u brzini proliferacije plamena na stotine met-kuka u sekundi.
Proces razmnožavanja plamena na zapaljivom plinskoj smjesi, u kojoj se reakcija izgaranja samoprocjene propagira zbog ra-zogrevoja pomoću provođenja topline iz susjednog sloja reakcijskih proizvoda, goli delagraf, Tipično, brzina delaning gori je doczyukoy, tj. manje od 333 m / s.
4.6. Spaljivanje detonacije.
Ako uzmemo u obzir izgaranje zapaljive mješavine slojeva, onda kao rezultat toplinske ekspanzije volumena proizvoda za izgaranje svaki put kada se pojavi val kompresije ispred plamena. Svaki kasniji val, motor je na gustom mediju, uhvatiti korak s prethodnom i nadolazeći na njemu. Postupno su ti valovi povezani jednim udarnim valom (sl. 21).
Sl. 21. shema obrazovanja od de-tonacije valova: r o< 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.
U šok val, kao rezultat adiabatske kompresije, gustoća plinova se odmah povećava i povećava se temperatura samo-premještanja. Kao rezultat toga, nastaje mješavina goriva udarnog vala i javlja se detonacija - širenje gori paljenjem udarnog vala. Detonacijski val ne izlazi, jer Naznačili su udarni valovi od pomicanja nakon njezina plamena.
Osobitost detonacije - ona se javlja s smjesom definiranom za svaki sastav s nadzvučnom brzinom od 1000-9000 m / s, stoga je konstanta F-zona smjese. To ovisi samo o sadržaju kalorija od zapaljive smjese i toplinski kapacitet proizvoda za izgaranje.
Test val s preprekom dovodi do stvaranja reflektiranog udarnog vala, pa čak i veći pritisak.
Detonacija je najopasniji tip širenja plamena, jer Ima maksimalnu snagu eksplozije (n \u003d a / t) i ogromnu brzinu. Praktično "neutralizira" detonacija može biti moguća samo na predestration site, tj. Na udaljenosti od točke paljenja do mjesta snimanja detonacije. Za plinove, duljina ovog dijela je od 1 do 10 m.
Fizički fenomeni navedeni u prethodnom dijelu promatraju se u širokom rasponu procesa koji se razlikuju u prirodi kemijskih reakcija i agregatnom stanju sudjelovanja u izgaranju tvari.
Razlikovati homogenu, heterogenu i difuziju.
Poglavlje 1. Održavanje Pojmove teorije spaljivanja
Homogeni izgaranje pre-mješovitih plinova *. Brojni primjeri homogenog izgaranja su procesi izgaranja plinova ili pare u kojima je oksidanski kisik: izgaranje mješavina vodika, mješavine ugljičnog oksida i ugljikovodika s zrakom. U praktički važnim slučajevima, stanje potpunog preliminarnog miješanja se ne izvodi uvijek. Stoga su uvijek moguće kombinacije homogenih s drugim vrstama spaljivanja.
Homogeno snimanje može se implementirati u dva načina: laminar i turbulentno. Turbulencija ubrzava proces izgaranja tako što je slomio prednji dio plamena u zasebnim fragmentima i, u skladu s tim povećanjem područja kontakta reakcijskih tvari s velikim turbulencijom ili ubrzanjem procesa tih platformi na prednjoj strani plamen u manjim. Burne pečenje je inherentno samo-profitabilnost: turbulentni vrtrnici povećavaju brzinu pečenja, što dovodi do povećanja turbulencije.
Svi parametri homogenog sagorijevanja također se manifestiraju u procesima u kojima se oksidiraju ne pojavljuje kisik, već i drugi plinovi. Na primjer, fluor, klor ili brom.
U slučaju požara, procesi širenja gori su najčešći. U njima, svi reaktanti su u plinskoj fazi, ali ne i prethodno miješani. U slučaju izgaranja tekućina i krutih tvari, proces oksidacije goriva u plinskoj fazi javlja se istovremeno s procesom isparavanja tekućine (ili razgradnje krutog materijala) i postupkom miješanja.
Najjednostavniji primjer difuzijskog gorih je spaljivanje prirodnog plina u plinski plamenik. Požari se ostvaruju u požarima turbulentnog difuzijskog izgaranja, kada se brzina izgaranja određuje brzinom turbulentnog miješanja.
Istovremeno razlikovati macrosesion i Mickatin. Proces turbulentnog miješanja uključuje sekvencijalno drobljenje plina do sve manjih volumena i miješanje između njih. U posljednjoj fazi, konačna molekularna smjesa se javlja s molekularnom difuzijom, čija se brzina povećava kao ljestvica drobljenja. Po završetku macrossesiona
* Slično spaljivanje se često naziva Kinetic.
Korolchenko I ja.Procesi spaljivanja i eksplozije
brzina izgaranja određena je procesima mikroksinza u malim količinama goriva i zraka.
Heterogeno snimanje nastaje na površini dijela faze. U ovom slučaju, jedan od reaktanata je u kondenziranom stanju, drugi (obično zračni kisik) dolazi zbog difuzije plinske faze. Preduvjet za heterogeno snimanje je vrlo visoka točka ključanja (ili raspadanje) kondenzirane faze. Ako se ne slijedi ovaj uvjet, isparavanje ili raspadanje prethodi spaljivanju. S površine u zoni izgaranja unosi se protok proizvoda od pare ili plinovitih raspadanja, a izgaranje se javlja u plinskoj fazi. Takvo izgaranje može se pripisati difuzijskom kvazi-meterogenom, ali ne i potpuno heterogenom, budući da se proces spaljivanja ne događa više na granici faza. Razvoj takvog izgaranja provodi se zbog toplinskog toka iz plamenu baklju na površinu materijala, koji osigurava daljnje uparavanje ili raspadanje i protok goriva do područja za snimanje. U takvim situacijama, miješani slučaj nastaje kada reakcije izgaranja djelomično nastavite s hetero-genetski - na površini kondenzirane faze, djelomično homogeno u volumenu smjese plina.
Primjer heterogenog pečenja je zapaljenje kamena i drveni ugljen, Tijekom izgaranja tih tvari, reakcija dvostrukog roda. Neke vrste ugljena su izolirane kada se zagrijavaju hlapljive komponente. Izgaranje takvih ugljevlje prethodi njihova djelomična toplinska raspadanje oslobađanjem plinovitih ugljikovodika i izgaranje vodika u plinskoj fazi. Osim toga, kada se izgaranje čistog ugljika, ugljični oksid može kovati u volumenu. Uz dovoljan višak zraka i visoke temperature površine ugljena, reakcije volumena tako bliže s površine, koja u određenoj aproksimaciji daje bazu da bi se takav postupak smatrao heterogenim.
Primjer stvarno heterogenog spaljivanja je izgaranje vatrostalnih nehlapljivih metala. Ovi postupci mogu biti komplicirani formiranjem oksida koji pokrivaju površinu za snimanje i sprječavaju kontakt s kisikom. Uz veliku razliku u fizikalno-kemijskim svojstvima između metala i njegove oksidacije u procesu izgaranja, oksidni film je pucketanje, a osiguran je pristup kisik do zone izgaranja.
1.3. Kvrti u pokretnom plinu
Da biste opisali procese izgaranja, koristi se pojam "normalna brzina plamena" *. Ona karakterizira brzinu plamena u stacionarnoj smjesi plina. Takvo idealizirano stanje može se stvoriti samo u laboratorijskom eksperimentu. U stvarnim uvjetima izgaranja, plamen uvijek postoji u pokretnim potocima.
Ponašanje plamena u takvim uvjetima podliježe dva zakona uspostavljena od strane ruskog znanstvenika V. A. Michelson.
Prvi od njih utvrđuje da je komponenta protoka plina vlannormalno na prednji dio plamena koji se širi na fiksnoj smjesi jednaka je normalnom brzini razmnožavanja plamena i podijeljena s cos
gdje je kut između normalnog do površine plamena i smjera toka plina.
Vrijednost vlanona karakterizira količinu goriva po jedinici vremena u plamenu za rezanje. Uobičajeno je nazvati stvarni stopu izgaranja u potoku. Stvarna brzina u svim slučajevima jednaka je ili premašuje normalnu.
Ovaj zakon se primjenjuje samo na ravan plamen. Generalizacija o tome na stvarnom plamenu s zakrivljenjem fronta plamena daje tekst drugog zakona - zakon područja.
Pretpostavimo da u toku plina ima brzinu vlani poprečni presjek koji se nalazi u zakrivljenom prednjoj strani plamena s zajedničkom površinom S.Na svakoj točki prednjeg dijela plamena, plamen se primjenjuje na normalu na površinu pri brzinama. i.Tada će biti volumen zapaljive smjese po jedinici vremena će biti:
U skladu s ravnotežom izvornog plina, isti volumen je jednak:
* Ovaj izraz je prikladan za pojam "normalna brzina spaljivanja".
Izjednačavajući lijevi dijelovi (1.2) i (1.3) dobivamo:
U referentnom sustavu u kojem se front plamena kreće duž fiksnu smjesu plina, omjer (1.4) znači da se plamen primjenjuje u odnosu na plin pri brzinama VlanFormula (1.4) je matematički izraz zakona područja, od kojeg slijedi važan zaključak: kada se cvijeta prednji dio plamena, brzina izgaranja povećava u odnosu na povećanje njezine površine. Stoga heterogeno kretanje plina uvijek pojačava spaljivanje.
1.4. Buran
Iz zakona područja slijedi da turbulencija povećava brzinu spaljivanja. U požarima to je izraženo snažnim intenziviranjem procesa širenja plamena.
Razlikovati (Sl. 1.2)dvije vrste burnih izgaranja: izgaranje homogene smjese plina i mikrofil difuzijsko burno gori.
Sl. 1.2. Klasifikacija burne gori
Prilikom spaljivanja homogene smjese u turbulentnom načinu spaljivanja, mogući su dva slučaja: pojava malih i velikih razmjera
Poglavlje 1. Osnovni koncepti teorije spaljivanja
turbulencije osoblja. Takvo odvajanje se vrši ovisno o omjeru turbulencije i debljine fronte plamena. Uz ljestvicu turbulencija, manja debljina prednjeg dijela plamena odnosi se na malu skalu, s većim do velikih razmjera. Mehanizam djelovanja malog turbulencije je posljedica intenziviranja procesa izgaranja ubrzavanjem procesa topline i nosa u plamenu. Kada opisuje malu turbulenciju u formulama za brzinu širenja plamena, koeficijenti difuzije i temperature zamijenjeni su omjerom turbulentnog razmjene.
Najveće cijene spaljivanja opažene su s velikim turbulencijama. U tom slučaju moguća je dva mehanizma za ubrzanje izgaranja: površna i volumetrijska.
Površinski mehanizam se sastoji od zakrivljenosti ispred plamena s turbulentnim pulsiranjem. U tom slučaju, stopa izgaranja se povećava u odnosu na povećanje prednje površine. Međutim, to je istina samo za uvjete kada su kemijske transformacije u plamenu završene brže nego burna miješanje će imati vremena. U tom slučaju, kada turbulentno miješanje preuzima kemijsku reakciju, reakcijska zona je zamagljena burnim valovima. Takvi postupci opisani su zakonima volumetrijskog burnog izgaranja.
Burno vrijeme miješanja jednako je mjerilo
turbulencija za brzinu pulsiranja tako ubrzanje
plamen zbog turbulentnih valjanja javlja se na površinskom mehanizmu ako je uvjet zadovoljan:
Korolchenko a.ya. Procesi spaljivanja i eksplozije
gdje - vrijeme protoka kemijske reakcije na temperaturi tuge
Ako se ne izvodi stanje (1.5), odvija se mehanizam burk burne burne.
Vrijeme kemijskog reakcije može se izraziti. Makroskopske vrijednosti: normalna brzina plamena i debljina prednje plamene
Zatim kriterij površinskog ubrzanja uzima obrazac:
| (1.8) |
Procijeniti brzinu propagiranja burnog plamena s površinskim ubrzanjem K. I. Schelkin predložio formulu:
gdje U -slabo mijenjajući broj koji ne prelazi jedan. U granici s jakom turbulencijom, turbulentna brzina plamena posvećena je brzini pulsiranja, tj. U- na jedan.
1.5. Značajke spaljivanja eksploziva
Eksplozivi se nazivaju pojedinačne tvari ili njihove smjese koje su sposobne za bilo koji vanjski učinak (grijanje, utjecaj, trenje, eksplozija drugog eksplozivnog) na brzo samopropusnost kemijske transformacije s oslobađanjem velike količine topline i formiranje plinova.
Iz uobičajenih zapaljivih tvari, od kojih se izgaranje događa pri interakciji s kisikom ili drugim vanjskim oksimentima, eksplozivom, dok je u kondenziranoj (čvrstoj ili tekućoj) fazi, sadrže sve komponente uključene u spaljivanje. Eksplozivne tvari mogu biti pojedinačni kemijski spojevi i mehaničke smjese.
Većina pojedinačnih eksploziva odnose se na nitro spojeve: trinitrotoluen, tetril, huxexogen, otogen, nitrav
Poglavlje 1. Osnovni koncepti teorije spaljivanja
cerin, celulozni nitrati, itd. Eksplozivna svojstva također imaju klor, perklorate, azide, organski peroksid.
Organske molekule dušice sadrže slabo vezanu kisik u obliku nitro skupine - dakle, u istoj molekuli sadrži gorivo i oksidirajuće sredstvo. Njihovo spaljivanje zbog intramolekularne oksidacije može početi s manjim vanjskim utjecajima.
Značajna skupina eksploziva je endotermički spojevi čije molekule ne sadrže kisik. U tom slučaju izvor energije nije oksidacija, već izravno propadanje. Takvi spojevi uključuju vodi, srebro i druge metale. Mehaničke smjese uključuju smjese čvrstog gleie o onima koji su zapaljivi s čvrstim oksidizatorima. Primjer takve smjese je crni prah.
1.6. Termodinamika izgaranja
mješavine ugljikovodika
Zakoni termodinamike omogućuju izračunavanje parametara potrebnih za opisivanje procesa izgaranja: koeficijent ekspanzije produkata izgaranja u početnim uvjetima liječenja termičkih rezova pri konstantnom tlaku i konstantnom volumenu i svježe smjese Khtya i izgaranje proizvodi; Maksimalni tlak eksplozije r e;adijabatska temperatura proizvoda izgaranja u izobarskim i izocorskim uvjetima, sastav proizvoda izgaranja
Ovaj odjeljak opisuje algoritam za izračunavanje ravnotežnog stanja produkata izgaranja C-H-0-N-koji sadrži zapaljivi u zraku tijekom širokog raspona početnih temperatura, tlaka i koncentracija razvijenih prof. V.v. Molkov. Algoritam se temelji na generalizaciji i sistematizaciji termodinamičkih i matematičkih metoda koristeći najtočnije podatke o termodinamičkim svojstvima pojedinih tvari.
Kako bi se povećala pouzdanost rezultata u izračunima, potrebno je uzeti u obzir ne samo kisik i dušik zraka, nego i ostali plinovi uključeni u njegov sastav - , H2 0, C0 2. Povećanje broja komponenti produkata izgaranja do 19 (H2, H2 0, C02, N2, AG, C-GAZ, N, O, N, CH4, HCN, 0 2,
I izračune uzimajući u obzir sastav
Korolchenko a.ya. Procesi spaljivanja i eksplozije
duh srednje vlage
Nemojte komplicirati računalstvo na računalu, čija uporaba omogućuje značajno smanjiti vrijeme izračuna, istovremeno povećanje njihove točnosti u usporedbi s približnim pristupom bez korištenja računala.
Bruto reakcija za izgaranje goriva u zraku prosječne vlažnosti u izračunu mola svježe smjese može se zabilježiti kao
gdje - masovna koncentracija goriva u svježoj smjesi: -
broj atoma ugljika, vodika, kisika i dušika u molekuli goriva; - broj molova - sastavni dio proizvoda za izgaranje;
- -y.komponenta proizvoda za izgaranje.
Ukupan broj atoma u sustavu izračunat u sastavu nove smjese je jednak
Odnos broja atoma odnosno ugljika, vodika, dušika i argona na broj atoma kisika su konstante za određenu smjesu i ne ovise o termodinamičkom stanju zatvorenog sustava:
Broj atoma kisika u sustavu.
Poglavlje 1. Osnovni koncepti teorije spaljivanja
Za adijabatski proces spaljivanja u izobarskom okruženju, zakon o očuvanju energije ekvivalentan je zakon očuvanja entalpija zatvorenog sustava
Hi \u003d h m,(1.15)
gdje N.- enthalpy i indeksi i J.odnosno označite parametre svježih smjesa i proizvoda izgaranja. Enhatpia moleći novu mješavinu
gdje i - enthalpy, respektivno, gorivo i zrak kada
nazvana temperatura Ovisnost entalpija zapaljivog i zraka od početne temperature u rasponu od 250 do 500 K postavljena je polinom četvrtog stupnja
gdje(298) - entalpija formiranja tvari na temperaturi od 298 K;
ENSALPY na temperaturi T;- Numerički koeficijenti
određeno rješenjem sustava linearnih jednadžbi, na primjer, metodom isključenja Gaussa Jordana; T 0 -neke proizvoljne vrijednosti konstantne temperature.
Entalpija izgaranja dobivenih pri spaljivanju molitvenih svježih smjesa
gdjekoličina u zagradama jednaka je broju stupova proizvoda pri izgaranju jedne mole svježe smjese; - molarni udio komponente izgaranja; - enthalpy produkta izgaranja na temperaturama
obilazak T.
Enkalpiy vrijednosti
određeno ovisnosti smanjene energije Gibbsa na temperaturi F (t) u temperaturnom rasponu od 500 do 6000 K. Poznato je da
Korolchenko a.ya. Procesi spaljivanja i eksplozije
gdje T e -temperatura ravnoteže proizvoda izgaranja u bombi.
Pritisak eksplozije plinske smjese u zatvorenoj bombi određuje se s obzirom na jednadžbe stanja idealnog plina za proizvode za izgaranje i svježu smjesu
Da bi se pronašao ravnotežni sastav proizvoda izgaranja, potrebno je riješiti sustav koji sadrži 5 linearnih (jednadcija konzervacije mase) i 14 nelinearnih (jednadžbama kemijske jednadžbe) algebarske jednadžbe.
Za Isobarski proces, preporučljivo je napisati jednadžbe očuvanja mase kroz molarne frakcije proizvoda za izgaranje
Poglavlje 1. Osnovni koncepti teorije spaljivanja
Korolchenko a.ya. Procesi spaljivanja i eksplozije
(1.34) (1.35) (1.36) (1.37) (1.38) (1.39) (1.40) (1.41) (1.42) (1.43)
gdje r- tlak na kojem se reakcija odvija, bankomat. Ovisnost konstanta ravnoteže kemijskih ravnoteža se vrši na referentnim podacima za reakcije disocijacije
koji je konstantan od disocijacije ekvilibrira (1,43 a)
na temperaturama - smanjena energija Gibbsovih odgovara
reaktanti - toplinski učinak reakcije (1.44)
s apsolutnom nultom temperaturom.
Adijabat Pokazatelji za nove smjese i proizvode za izgaranje određuju se pomoću jednadžbe u mayeru formulom
Za svježu smjesu, vrijednosti se određuju izrazom diferencijacije (1.17) za entalpiju plinova početne smjese (gorivo i zrak) za temperaturu za produkciju izgaranja - izrazima dobivenih kao rezultat diferencijacije jednadžba (1.19) prema temperaturi T.
Pri izračunavanju procesa izgaranja u konstantnom volumenu ravnoteže konstanta, ovisno o savršenom plinu samo na temperaturi,
na kojoj se ravnoteža izračunava i neovisno o tlaku, preporučljivo je pisati ne kroz molarne frakcije jer se radi u izračunavanju izgaranja u izobarskim uvjetima u jednadžbama (1.30) - (1.43), ali kroz broj mola p ,.Zatim, na primjer, za reakciju (1.31) imamo
gdje je m-temperatura na kojoj se izračunava konstanta ravnoteže; r,i g, početne vrijednosti tlaka i temperature svježe smjese. Kada
Korolchenko a.ya. Procesi spaljivanja i eksplozije
posudite iz molarnih frakcija na broj mola u izocorskom procesu u jednadžbama očuvanja mase (15) - (18), potrebno je zamijeniti vrijednosti u odgovarajućoj jednadžbi (19) ovoga će se zabilježiti kao
Nakon umnožavanja oba dijela jednadžbe (1.28), moguće je izračunati količinu potrebnu za izračunavanje tlaka smjese plina u konstantnoj količini bombe ekvencijom (1.22).
Opisujemo metodu rješavanja sustava jednadžbi (1.15), (1.23) - (1.43), koji sadrži 21 nepoznate vrijednosti: 19 molarnih frakcija proizvoda izgaranja Ukupan broj profila proizvoda tijekom izgaranja moleći svježu smjesu i entalpiju proizvoda izgaranja , Odabrani su kao nezavisne varijable, molarni dionice vodika, vode, ugljičnog dioksida, molara dušika i argona
proporcije preostalih 14 produkata izgaranja izraženi su konstantima ravnoteže i odabranim neovisnim varijablama iz jednadžbi (1.29) - (1.43). Sljedeće, prepisivanje jednadžbi (1.23) - (1.26) i (1.28), odnosno, u obliku
F (a, b, C, D, e) \u003d 0,
G (a, b, c, D, e) \u003d 0,
H (a, B, C, D, .e) \u003d 0, (1.49)
J (A, B, C, D, E) \u003d 0,
I (A, B, C, D, E) \u003d 0.
Lineariziranje sustava jednadžbi (1.49) razgradnjom u nizu Taylora s točnosti članova koji sadrže prve derivate, dobivamo
gdje, itd. (Indeks 0 označava
držite vrijednosti). Sustav jednadžbi (1,50) sadrži pet nepoznatih - što su koraci početno
Poglavlje 1. Osnovni koncepti teorije spaljivanja
vestia - koji su koraci za početno
vrijednosti molarnih frakcija A B C D E.Sustav se može riješiti različitim metodama, kao što je izračun i podjela odrednica odgovarajućih matrica sustava jednadžbi (1.50) ili uporaba metode iznimke Gauss-Jordan.
Uz procijenjenu vrijednost ravnotežne temperature proizvoda za izgaranje T.izračunati vrijednosti konstantne ravnoteže .. zatim određuje
na izvorima vrijednosti neovisnih varijabli A B C D Evrijednosti preostalog kutnjaka, frakcija proizvoda za izgaranje i posljedično, koeficijenti sustava jednadžbi (1.50). Zatim, rješavajući ovaj sustav jednadžbi, pronalaze se nove vrijednosti.
Iterativni postupak se ponavlja sve dok apsolutne vrijednosti omjera ne budu manji od određene vrijednosti, na primjer, na primjer (s rezultatima izračuna, praktički ne mijenjaju). Dakle, ravnotežni sastav proizvoda za izgaranje se određuje na željenoj temperaturi. T.Prema ravnotežnom sastavu proizvoda, nađeno je prema jednadžbi (1.27) vrijednosti £ i, -, koja omogućuje izračunavanje značenja enthalpyja HJ.proizvodi izgaranja prema formuli (1.18).
Kada izgaranje u izohorotskim uvjetima, redoslijed izračuna je sličan gore navedenom. Razlika, kao što je već navedeno, jest da se izračun ne provodi za molarne frakcije, a za broj mola i umjesto enthalpy izračunavaju unutarnju energiju svježe smjese i produkata izgaranja.
Na kartici. 1.1 Izračunati termodinamički parametri su dani za stehiometrijske smjese metana, propana, heksana, heptana, acetona, izopropilnog alkohola i benzena s zrakom.
Tablica 1.1. Maksimalni tlak adijabatskog eksplozije u zatvorenoj posudi, temperatura proizvoda za izgaranje, indiabat indikatore svježih smjesa i proizvoda izgaranja koeficijent produženja produkata izgaranja pod početnim uvjetima Eiza stehiometrijske smjese ugljikovodika kada
početna temperatura \u003d 298.15 K.
Korolchenko a.ya. Procesi spaljivanja i eksplozije
| 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 |
Stehiometrijska koncentracija goriva kada se izgaranje u zraku srednje vlažnosti i suhim zrakom određuje prema formulama:
gdje je stehiometrijski koeficijent kisika jednak broj kisika mola po molu zapaljive tvari s punim izgaranjem.
Poglavlje 1. Osnovni koncepti teorije spaljivanja
Na sl. 1.3.kao primjer, izračunata promjena temperature izgaranja i molarnih frakcija glavnih komponenti produkata izgaranja ovisno o volumetrijskoj koncentraciji goriva za smjesu heksa-no-zrak.
Sl. 1.3. Ovisnost kompozicije i temperature proizvoda za izgaranje
smjesa heksala-zrak na tlaku od 0,101 mPa i početne temperature
298.15 k od koncentracije heksana
Na temelju razmatranih primjera, ovisno o agregatnom suseljenju mješavine goriva i oksidansa, tj. Od broja faza u smjesi cvatu:
1. homogeno gori Plin i pare zapaljivih tvari u mediju plina - različitog oksidacijskog sredstva. Prema tome, reakcija izgaranja se odvija u sustavu koji se sastoji od jedne faze (agregatna stanja).
2. heterogeno gori čvrste tvari u oksidantnom okruženju u obliku plina. U tom slučaju reakcija se odvija na površini faze particije, dok homogena reakcija ide po cijelom volumenu.
Ovo je izgaranje metala, grafita, tj. Gotovo nehlapljivi materijali. Mnoge plinske reakcije imaju homogenu heterogenu prirodu, kada je mogućnost curenja homogene reakcije posljedica porijekla heterogene reakcije u isto vrijeme.
Izgaranje svih tekućih i brojnih krutina iz kojih se parovi ili plinovi (hlapljive tvari) razlikuju u plinskoj fazi. Kruti i tekuće faze igraju ulogu reagiranja spremnika.
Na primjer, heterogena samo-goruća reakcija prolazi u fazu izgaranja hlapljivih tvari. Ostatak koksa je litko-ali.
Prema stupnju priprave zapaljive smjese, razlikuju se difuzija i ki-neutrošaci.
Razmatrane vrste izgaranja (osim eksploziva) odnose se na snimanje difuzije-Zyona. Plamen, tj. Zona izgaranja mješavine goriva s zrakom, kako bi se osigurala stabilnost treba konstantno fokusirati na zapaljivi i ki-ri društva. Protok plina za gorivo ovisi samo o brzini opskrbe na području spaljivanja. Stopa protoka zapaljive tekućine ovisi o intenzitetu njegovog isparavanja, tj. Od tlaka para iznad površine tekućine i, dakle, na temperaturi tekućine. Bill-poznata temperatura Najmanja temperatura tekućine naziva se, u kojoj plamen na njegovoj površini neće izaći.
Izgaranje krutina se razlikuje od izgaranja plinova prisutnošću pozornice raspadanja i rasplinjavanja s naknadnim paljenjem hlapljivih proizvoda pirolize.
Piroliza- To je grijanje organskih tvari do visokih temperatura bez pristupa zraka. U isto vrijeme, postoji razgradnja, ili cijepanje, složeni spojevi na jednostavniji (ugljen ugljen, pucanje ulja, su-hea destilacija). Stoga se izgaranje krutog goriva u prokurtiranju ne koncentrira samo u zonu plamena, ali ima višestupanjski karakter.
Grijanje krute faze uzrokuje raspadanje i odvajanje plinova koji zapali i spaljuju. Toplina iz baklje zagrijava čvrstu fazu, val njegovog rasplinjavanja i postupak se ponavlja, čime se održava GO-Rhenium.
Model izgaranja krute tvari sugerira prisutnost slijedećih faza (Sl. 17):
Sl. 17. Model spaljivanja
krutina.
zagrijavanje krute faze. Tvari za taljenje u ovoj zoni javljaju taljenje. Debljina zone ovisi o temperaturi žice-VA;
piroliza, ili reakcijska zona u krutoj fazi, u kojoj se formiraju plinovite zapaljive tvari;
pretpostavljeno u plinskoj fazi, u kojoj se formira smjesa s oksidiziranim telema;
plamen ili reakcijska zona u plinskoj fazi, u kojoj transformacija proizvoda pirolize u plinovitih produkata izgaranja;
proizvodi Gore.
Stopa opskrbe kisikom do zone izgaranja ovisi o njegovoj difuziji kroz produkt izgaranja.
Općenito, budući da je kemijska reakcija brzina u zoni spaljivanja u razmatranim vrstama okruženja snimanja iz brzine primitka reakcijskih komponenti i površine plamena molekularnim ili kišenim difuzijom, ova vrsta spaljivanja i zove se difuzija.
Struktura plamena difuzije sastoji se od tri zone (Sl.18):
U prvoj zoni nalaze se plinovi ili parovi. Gori u ovoj zoni se ne događa. Temperatura ne prelazi 500 0 S. Razgradnja, piroliza hlapljivih i grijanja na temperaturu samoopaljenja.
Sl. 18. Struktura plamena.
U 2 zona se formira smjesa pare (plinova) s zračnim kisikom i nepotpuno izgaranje u CO s djelomičnom obnovom na ugljik (mali kisik):
C N H + O 2 → CO + CO 2 + H20;
U 3 vanjskoj zoni, drugi zoni proizvodi su puni izgaranje i uočena je maksimalna temperatura plamena:
2CO + O2 \u003d 2CO 2;
Visina plamena je proporcionalna omjeru difuzije i brzini protoka plinova i obrnuto proporcionalno gustoći plina.
Sve vrste difuzije spaljivanja su svojstvene vatrom.
Kinetičanspaljivanje je izgaranje prije miješanog goriva, pare ili prašine s oksidazom. U tom slučaju stopa izgaranja ovisi samo o fizikalno-kemijskim svojstvima zapaljive smjese (gubitak topline, toplinske kapacitete, turbulencije, koncentracije tvari, tlaka, itd.). Stoga se stopa spaljivanja oštro povećava. Ova vrsta spaljivanja je svojstvena eksplozijama.
U 
ovaj slučaj, prilikom paljenja zapaljive smjese u bilo kojem trenutku, plamen se kreće iz proizvoda izgaranja u svježu smjesu. Dakle, plamen na kinetičko gori je najčešće ne-stacionarni (sl. 19).
Sl. 19. shema distribucije plamena u zapaljivoj mješavini: - izvor paljenja; - Upute kretanja prednjeg dijela plamena.
Iako, ako prvo pomiješate zapaljivi plin s zrakom i tužite plamenik, tada se formira stacionarni plamen tijekom paljenja, pod uvjetom da će brzina punjenja smjese biti jednaka brzini razmnožavanja plamena.
Ako se povećava brzina opskrbe plinom, tada se plamen kreće iz plamenika i može izaći. I ako se brzina smanji, onda se plamen pretvori u plamenik s mogućom eksplozijom.
Prema stupnju izgaranja, Potpunost goriva reakcije na ko-neuronske proizvode, paljenje se događa potpuni i nepotpuni.
Tako u zoni 2 (sl.18), gori nepotpuno, jer Ne postoji Ki-Slier, koji se djelomično konzumira u 3 zone, a formiraju se srednji proizvodi. Potonji u 3 zoni, gdje je kisik veći, do pola izgaranja. Prisutnost čađe u dimu govori o nepotpuno spaljivanju.
Još jedan primjer: s nedostatkom kisika, ugljikovih opeklina na ugljični monoksid:
Ako dodate o, reakcija ide na kraj:
2 + o 2 \u003d 2SO 2.
Stopa izgaranja ovisi o prirodi kretanja plinova. Stoga je laminarna i burna gori bolesna.
Dakle, primjer laminar gori može poslužiti kao plamen svijeća u ne-krećući zrak. Za laminar gori Slojevi plinova teče paralelno, ali ne i vrtložnije.
Buran - Vortex kretanje plinova, u kojima su zapaljivi plinovi intenzivni, a plamen je zamagljen. Gra-Nice između ove vrste služi Reynolds kriterij, koji karakterizira omjer između sila inercije i frikcijskih sila u potoku:
,
(4.1)
gdje: - brzina protoka plina;
- Kinetička viskoznost;
l.- karakteristična linearna veličina.
Reynolds broj, u kojem se prijelaz laminara duž graničnog sloja u turbulent zove kritički REC, REC KR ~ 2320.
Turbulencija povećava brzinu pečenja zbog intenzivnijeg prijenosa topline od spaljivanja proizvoda u svježoj smjesi.
Homogeno i heterogeno gori.
Na temelju razmatranih primjera, ovisno o agregatnom suseljenju mješavine goriva i oksidansa, tj. Od broja faza u smjesi cvatu:
1. homogeno gori Plin i pare zapaljivih tvari u mediju plina - različitog oksidacijskog sredstva. Prema tome, reakcija izgaranja se odvija u sustavu koji se sastoji od jedne faze (agregatna stanja).
2. heterogeno gori čvrste tvari u oksidantnom okruženju u obliku plina. U tom slučaju reakcija se odvija na površini faze particije, dok homogena reakcija ide po cijelom volumenu.
Ovo je izgaranje metala, grafita, tj. Gotovo nehlapljivi materijali. Mnoge plinske reakcije imaju homogenu heterogenu prirodu, kada je mogućnost curenja homogene reakcije posljedica porijekla heterogene reakcije u isto vrijeme.
Izgaranje svih tekućih i brojnih krutina iz kojih se parovi ili plinovi (hlapljive tvari) razlikuju u plinskoj fazi. Kruti i tekuće faze igraju ulogu reagiranja spremnika.
Na primjer, heterogena samo-goruća reakcija prolazi u fazu izgaranja hlapljivih tvari. Ostatak koksa je litko-ali.
Prema stupnju priprave zapaljive smjese, razlikuju se difuzija i ki-neutrošaci.
Razmatrane vrste izgaranja (osim eksploziva) odnose se na snimanje difuzije-Zyona. Plamen, tj. Zona izgaranja mješavine goriva s zrakom, kako bi se osigurala stabilnost treba konstantno fokusirati na zapaljivi i ki-ri društva. Protok plina za gorivo ovisi samo o brzini opskrbe na području spaljivanja. Stopa protoka zapaljive tekućine ovisi o intenzitetu njegovog isparavanja, tj. Od tlaka para iznad površine tekućine i, dakle, na temperaturi tekućine. Bill-poznata temperatura Najmanja temperatura tekućine naziva se, u kojoj plamen na njegovoj površini neće izaći.
Izgaranje krutina se razlikuje od izgaranja plinova prisutnošću pozornice raspadanja i rasplinjavanja s naknadnim paljenjem hlapljivih proizvoda pirolize.
Piroliza- To je grijanje organskih tvari do visokih temperatura bez pristupa zraka. U isto vrijeme, postoji razgradnja, ili cijepanje, složeni spojevi na jednostavniji (ugljen ugljen, pucanje ulja, su-hea destilacija). Stoga se izgaranje krutog goriva u prokurtiranju ne koncentrira samo u zonu plamena, ali ima višestupanjski karakter.
Grijanje krute faze uzrokuje raspadanje i odvajanje plinova koji zapali i spaljuju. Toplina iz baklje zagrijava čvrstu fazu, val njegovog rasplinjavanja i postupak se ponavlja, čime se održava GO-Rhenium.
Model izgaranja krute tvari sugerira prisutnost slijedećih faza (Sl. 17):
Sl. 17. Model spaljivanja
krutina.
Zagrijavanje krute faze. Tvari za taljenje u ovoj zoni javljaju taljenje. Debljina zone ovisi o temperaturi žice-VA;
Piroliza, ili reakcijska zona u krutoj fazi, u kojoj se formiraju plinovite zapaljive tvari;
Pretpostavljeno u plinskoj fazi, u kojoj se formira smjesa s oksidiziranim telema;
Plamen ili reakcijska zona u plinskoj fazi, u kojoj transformacija proizvoda pirolize u plinovitih produkata izgaranja;
Proizvodi Gore.
Stopa opskrbe kisikom do zone izgaranja ovisi o njegovoj difuziji kroz produkt izgaranja.
Općenito, budući da je kemijska reakcija brzina u zoni spaljivanja u razmatranim vrstama okruženja snimanja iz brzine primitka reakcijskih komponenti i površine plamena molekularnim ili kišenim difuzijom, ova vrsta spaljivanja i zove se difuzija.
Struktura plamena difuzije sastoji se od tri zone (Sl.18):
U prvoj zoni nalaze se plinovi ili parovi. Gori u ovoj zoni se ne događa. Temperatura ne prelazi 500 0 S. Razgradnja, piroliza hlapljivih i grijanja na temperaturu samoopaljenja.
Sl. 18. Struktura plamena.
U 2 zona se formira smjesa pare (plinova) s zračnim kisikom i nepotpuno izgaranje u CO s djelomičnom obnovom na ugljik (mali kisik):
C N H + O 2 → CO + CO 2 + H20;
U 3 vanjskoj zoni, drugi zoni proizvodi su puni izgaranje i uočena je maksimalna temperatura plamena:
2CO + O2 \u003d 2CO 2;
Visina plamena je proporcionalna omjeru difuzije i brzini protoka plinova i obrnuto proporcionalno gustoći plina.
Sve vrste difuzije spaljivanja su svojstvene vatrom.
Kinetičanzapaljenje se naziva zapaljivanjem unaprijed
mješoviti gorivo, parom ili prašinom s oksidirajućim sredstvom. U tom slučaju stopa izgaranja ovisi samo o fizikalno-kemijskim svojstvima zapaljive smjese (toplinska vodljivost, toplinski kapacitet, turbulenciju, koncentraciju tvari, tlaka itd.). Stoga se stopa spaljivanja oštro povećava. Ova vrsta spaljivanja je svojstvena eksplozijama.
U tom slučaju, kada paljenje zapaljive smjese u bilo kojoj točki, prednji plamen se pomiče iz proizvoda izgaranja u svježu smjesu. Dakle, plamen na kinetičko gori je najčešće ne-stacionarni (sl. 19).
Sl. 19. shema distribucije plamena u zapaljivoj mješavini: - izvor paljenja; - Upute kretanja prednjeg dijela plamena.
Iako, ako prvo pomiješate zapaljivi plin s zrakom i tužite plamenik, tada se formira stacionarni plamen tijekom paljenja, pod uvjetom da će brzina punjenja smjese biti jednaka brzini razmnožavanja plamena.
Ako se povećava brzina opskrbe plinom, tada se plamen kreće iz plamenika i može izaći. I ako se brzina smanji, onda se plamen pretvori u plamenik s mogućom eksplozijom.
Prema stupnju izgaranja, Potpunost goriva reakcije na ko-neuronske proizvode, paljenje se događa potpuni i nepotpuni.
Tako u zoni 2 (sl.18), gori nepotpuno, jer Ne postoji Ki-Slier, koji se djelomično konzumira u 3 zone, a formiraju se srednji proizvodi. Potonji u 3 zoni, gdje je kisik veći, do pola izgaranja. Prisutnost čađe u dimu govori o nepotpuno spaljivanju.
Još jedan primjer: s nedostatkom kisika, ugljikovih opeklina na ugljični monoksid:
Ako dodate o, reakcija ide na kraj:
2 + o 2 \u003d 2SO 2.
Stopa izgaranja ovisi o prirodi kretanja plinova. Stoga je laminarna i burna gori bolesna.
Dakle, primjer laminar gori može poslužiti kao plamen svijeća u ne-krećući zrak. Za laminar gori Slojevi plinova teče paralelno, ali ne i vrtložnije.
Buran - Vortex kretanje plinova, u kojima su zapaljivi plinovi intenzivni, a plamen je zamagljen. Gra-Nice između ove vrste služi Reynolds kriterij, koji karakterizira omjer između sila inercije i frikcijskih sila u potoku:
gdje: u. - brzina protoka plina;
n. - Kinetička viskoznost;
l.- karakteristična linearna veličina.
Reynolds broj, u kojem se prijelaz laminara duž graničnog sloja u turbulent zove kritički REC, REC KR ~ 2320.
Turbulencija povećava brzinu pečenja zbog intenzivnijeg prijenosa topline od spaljivanja proizvoda u svježoj smjesi.
