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.
Kraj posla -
Ova tema pripada odjeljku:
B i Govorov u m stolari e u Karatay. Teorijske osnove spaljivanja i eksplozije.
Ako trebaš dodatni materijal Na ovu temu, ili niste pronašli ono što su tražili, preporučujemo korištenje potrage za našom bazom podataka:
Ako se taj materijal ispostavi da bude koristan za vas, možete ga spremiti na stranicu društvene mreže:
| Cvrkut |
Svojstva plina
Glavna jednadžba kinetičke teorije plinova ima oblik: (2.1) gdje: wk
Svojstva smjesa plina
Pri razmatranju smjese plinova dodaju se koncepti: "koncentracija" i "djelomični tlak". 1. Koncentracija težine CI I-TH plina uključena u
Djelomični tlak i volumen
Pritisak je sila koja djeluje po jedinici površine. To je izravno proporcionalno broju molekula naiđenim s ovom površinom. Tlak ne ovisi samo o broju molekula, već i na brzini i
Svojstva tekućina
Do sada smo smatrali plinove. No, ista tvar u ovisnosti o omjeru između prosječnih kinetičkih i prosječnih potencijalnih čestica može biti u jednom
Svojstva ukapljenih plinova
Plinski ukapljivanje se provodi hlađenjem ispod vrelišta. Industrijska metoda ukapljivanje plinova temelji se na korištenju pozitivnog učinka Jowle-Thompson, tj.
Svojstva krutina
Jako zagrijavanje čvrstog tijela dovodi do taljenja i prijelaza u tekuće stanje, a zatim tijekom isparavanja - do plina. Brojne krute tvari mogu izravno iz krute faze za odlazak na g
Kemija reakcija izgaranja
Kao što ste već shvatili, izgaranje je brza kontrolna reakcija, popraćena otpuštanjem topline i sjaj (tekućinom). Obično - ovo je egzotermni oksidativni
Učinak toplinske reakcije
Činjenica da je određena količina energije zaključena u svakoj pojedinačnoj tvari, služi kao objašnjenje toplinskih učinaka kemijskih reakcija. Prema Zakonu o Hesu: toplinskom učinku
Kinetičke temelji reakcije plina
Prema zakonu aktivnih masa, brzina reakcije na konstantnoj temperaturi proporcionalna je koncentraciji reakcijskih tvari ili, kao goovo-ripa, "aktivne mase". Cijena kemijske reakcije
Energija aktivacije energije
Da bi se objasnio ovaj fenomen, često se koristi sljedećim primjerom (sl. 9): postoji lopta na mjestu. Stranica se nalazi ispred slajda. Stoga se lopta može voziti
Kataliza
Osim povećanja temperature i koncentracije tvari, katalizatori se koriste za ubrzavanje kemijske reakcije, tj. tvari koje se ulaze u reakcijsku smjesu
Adsorpcija
Adsorpcija je apsorpcija površine bilo koje tvari iz GA-zoomy medija ili otopine s površinskim slojem druge tvari - tekućine ili krutine.
Gori plinovite, tekuće i krutine
Ovisno o agregatnom stanju zapaljive tvari, izgaranje plinova, tekućina, prašine i kompaktne krute tvari razlikuju se. Prema GOST 12.1.044-89: 1.
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,
Normalno gori
Ovisno o brzini širenja plamena, s kinetičkim izgaranjem, može se ostvariti normalno izgaranje (unutar granica ne-koliko m / s) ili eksplozivnih delakcija (
Pogon (eksplozivno) spaljivanje
Normalno spaljivanje je nestabilno iu zatvorenom prostoru sklon sebi. Razlog za to je zakrivljenost prednjeg plamena zbog trenja plina na zidu posude i promijenjen
Opći pokazatelji za zapaljive tvari i spaljivanje
Opći pokazatelji za sve tvari i vrste izgaranja su: 1) skupina za spaljivanje je sposobnost tvari ili materijala za ide renium. Od zapaljivih tvari i materijala
I prašnjave mješavine
Pokazatelji eksplozivne i požarne opasnosti od plinova, pare tekućine i prašine (oblaci prašine) su: 1) niže i gornje granice kontakta (utrke)
Istaknute tvari
Pokazatelji opasnosti od požara s difuzijskom spaljivanjem krutih tvari i aksijalne prašine su: 1) temperatura samopoštovanja je najniža temperatura.
Toplinsko samo-paljenje (toplinska eksplozija)
Samo-paljenje je fenomen oštar povećanje brzine egzo-toplinskih reakcija, što dovodi do spontane pojave rasta tvari u odsutnosti
Spontano izgaranje
Samo-gorući je proces niske temperature oksidacije raspršenih materijala, završavajući s smanjenjem ili sagorijevanjem plamena. Tendenciju samo-gorućih tvari o
Lanac samo-paljenje (eksplozija lanca)
Prema riječima Arrenius teorije, brzina kemijskih reakcija određena je brojem molekula s aktivacijskom energijom. Međutim, samo-desekcija tuguje smjesu na egzotermnoj reakciji zbog tjedna
Paljenje
Paljenje je proces pokretanja početnog fokusa spaljivanja u zapaljivoj smjesi zbog ulaza visokotemperaturnog izvora toplinske energije u smjesi. Podrijetlo
Termička teorija spaljivanja
S adijabatskim, tj. nije popraćeno toplinskim gubitkom izgaranja, ulazi u cjelokupnu ponudu kemijske energije zapaljivog sustava termalna energija Proizvodi reakcije. Temperatura P.
Gori u zatvorenom volumenu
Kada izgaranje plinova u otvorenoj cijevi i u struji, reakcijski proizvodi su tečno ekspandirani, tlak ostaje gotovo konstantan. Spaljivanje u zatvorenoj posudi povezano je s rastom tlaka.
Plinsko kretanje tijekom spaljivanja
Proširenje plina u plamenu (prema Zakonu Gay-Loussa) dovodi do činjenice da je izgaranje uvijek popraćeno kretanjem plinova. Označite ρg - gustoću početnog okruženja,
Čimbenici ubrzanja spaljivanja
Različiti načini izgaranja deklaracije razlikuju se samo na brzinu razmnožavanja plamena zbog nejednakog razvoja prometa fronte plamena. Gori izvornik N.
Uvjeti za pojavu eksplozije
Kao što smo otkrili ranije, eksplozija se naziva kemijska ili fizikalna transformacija tvari, popraćena izuzetno brzom tranzicijom energije u energiju kompresije i izvora kretanja
Šokirani valovi u inertnom plinu
Kompresija utjecaja. U svakom oštrom povećanju tlaka u plinu ili tekućini, nastaje val za kompresiju - udarni val. Primjenjuje se na kompresibilni medij, prevođenje
Paljenje s brzim kompresijom
Zapaljivi medij može zapaliti ne samo u uvodu na golu posudu. Drugi način paljenja je moguć, više nije spontano i prisiljeno - pri zagrijavanju zapaljivo okruženje u posudi
Pojavu detonacije
Ubrzanje spaljivanja u cijevima. Za pojavu detonacije potrebna je snažan udarni val, u kojem dođe do dovoljno zagrijavanja eksplozivnog medija. Taka
Način rada u stacionarnom detonaciji
Dovoljno snažan udarni val može uzrokovati paljenje eksplozivom eksplozivnog okoliša. Međutim, spaljivanje uzrokovano jednim impulsom kompresije može biti nestacionarno. S jednim
Detonacija detonacija
Granice koncentracije detonacije. Toplinski gubici iz reakcijske zone detonacijskog vala u zidovima dovode do odstupanja od defectors iznesenih u
Mješavine za kisik goriva
CH4 4,1 0,35 H2 0,80 0,30 C2H2 0,85 0,08 hrapavost cijevnih stijenki može
Granice koncentracije distribucije plamena
Iz teorije izgaranja, slijedi da se smanjuje sadržaj donje komponente zapaljive smjese, a temperatura plamena se smanjuje s njom, a smanjena je temperatura plamena. Standard
Atenuiranje plamena u uskim kanalima
Ako u atenuutiranju plamena, glavna uloga igra hladnjak zračenjem, koji određuje granice širenja plamena, zatim za brze smjese za plin, gubici zračenja su mali
Mehanizam flegmatizacije eksplozivnih smjesa
Postupak osiguranja sigurnosti eksplozije, na temelju smanjenja koncentracije zapaljive manje niže granice koncentracije se u velikoj mjeri koristi. Za njegov volumen
Razlikovati homogenu, heterogenu i difuziju. Homogeni izgaranje prethodno miješanih plinova. Primjeri homogenog izgaranja su procesi izgaranja plinova ili pare u kojima je oksidans kisik: spaljivanje 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 zbog drobljenja prednjeg dijela plamena u odvojene fragmente i, prema tome, povećanje kontaktnog područja reakcijskih tvari s velikim turbulencijom ili ubrzanjem procesa topline i prijenosa mase na prednjoj strani plamen tijekom malih razmjera. Burne pečenje je inherentno samo-profitabilnost: turbulentni vrtrnici povećavaju brzinu pečenja, što dovodi do povećanja turbulencije.
U slučaju požara, najčešći procesi širenje gori, 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 zapaljenje 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.
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. Obavezno stanje heterogeno gori To je vrlo visoka točka ključanja (ili raspadanja) 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. Razvoj takvog izgaranja provodi se toplinski fluks Iz plamene baklje do površine materijala, koji osigurava daljnje isparavanje ili raspadanje i protok goriva u gori području. U takvim situacijama, miješani slučaj nastaje kada se reakcije izgaranja djelomično nastave s heterogeno na površini kondenzirane faze, djelomično homogeno u volumenu plinske smjese.
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.
Klige
Za opisivanje procesa izgaranja, pojam se obično koristi normalna brzina plamenakoja karakterizira brzinu uobičajenog prednjeg dijela plamena u fiksnom smjesu plina. U stvarnim uvjetima izgaranja, plamen uvijek postoji u pokretnim potocima.
Ponašanje plamena u takvim uvjetima podliježe dva zakona:
- Prvi od njih utvrđuje da je komponenta brzine toka plina vlan Na prednji dio širenja plamena
djevičanska mješavina jednaka normalnom stopu razmnožavanja plamena ipodijeljeno cos:
v \u003d u /cos. φ, (1.2)
gdje je kut između normalnog do površine plamena i smjera toka plina.
Ovaj zakon se primjenjuje samo na ravan plamen. Generalizacija za pravi slučaj s oduzimanjem fronta plamena daje tekst drugog zakona - zakon područja.
Pretpostavimo da u toku plina ima brzinu vlan i presjek Stacionarno se nalazi zakrivljeno ispred plamena s zajedničkom površinom S., Na svakoj točki prednjeg dijela plamena, plamen se primjenjuje na normalu na površinu pri brzinama. U.Tada će biti volumen zapaljive smjese po jedinici vremena
ω \u003d U · S.(1.3)
S druge strane, u skladu s ravnotežom izvornog plina, isti volumen je jednak
ω \u003d v ε.(1.4)
Izjednačavajući lijevi dijelovi (1.2) i (1.3), dobivamo
V \u003d u · s / ε.(1.5)
Referentni sustav u kojem se front plamene pomiče duž fiksnu smjesu plina, omjer (1.5) znači da se plamen primjenjuje u odnosu na plin pri brzinama v. Formula (1.5) je matematički izraz zakona područja, iz 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.
Iz zakona područja slijedi da turbulencija povećava brzinu spaljivanja. U požarima to je izraženo snažnim intenziviranjem procesa širenja plamena. Postoje dvije vrste burnih izgaranja: izgaranje homogene plinske smjese i mikroficira burno gori. S druge strane, dva slučaja su moguća u izgaranju homogene smjese u turbulentnom načinu izgaranja: pojavu male i velike turbulencije. Takvo odvajanje se vrši ovisno o omjeru turbulencije i debljine fronte plamena. S ljestvicom turbulencije, manje od debljine prednjeg dijela plamena naziva se malim, s više -
U velikoj mjeri. Mehanizam djelovanja malog turbulencija je posljedica intenziviranja procesa izgaranja ubrzavanjem procesa topline i prijenosa mase u zoni plamena. Najveće cijene spaljivanja opažene su s velikim turbulencijama. U tom slučaju moguća je dva mehanizma za ubrzanje izgaranja: površna i volumetrijska.
Jedna od vrsta spaljivanja plinova je sortiranje delagramenata, Sastav zapaljivih mješavina može biti različit. U općem slučaju, sadržaj zapaljive komponente može biti u rasponu od nule do sto posto, međutim, nisu sve zapaljive smjese i oksidizator sposobni širiti plamen. Distribucija je moguća samo u određenom intervalu koncentracije. Prilikom ignoriranja smjesa, sastav koji nadilazi ove granice, reakcija izgaranja inicirana pulsom paljenja je na maloj udaljenosti od mjesta paljenja. Za smjese goriva i oksidirajućeg sredstva u plinovitim stanjem, postoje minimalne i maksimalne koncentracije goriva koje ograničavaju područje zapaljivih mješavina. Te se koncentracije nazivaju nižim i gornjim granicama koncentracije plamena. Izvan proliferacije plamena za ovu smjesu je nemoguće. Razmislite o razlozima koji rezultiraju prisustvom graničnih uvjeta za širenje plamena u smjesama plina. U početnom trenutku pokretanja izgaranja (iskra, valjano tijelo ili otvoreni plamen) u zapaljivoj smjesi, pojavljuje se visoka temperatura zona, od kojih će se toplinski fluks poslati u okolni prostor. Dio topline ulazi u svježu (još ne spaljenu) smjesu, drugi dio je u proizvodima za izgaranje. Ako je protok topline u svježu smjesu nedovoljan za uzbuđenje reakcije spaljivanja u njemu, početni fokus plamena blijedi.
Prema tome, prisutnost razmnožavanja plinskih mješavina je posljedica toplinskih linija iz reakcijske zone. Detonacija se naziva proces pretvaranja zapaljive smjese ili eksplozivnosti, popraćenog oslobađanjem topline i širenjem na konstantnoj brzini, prekoračenje brzine propagacije zvuka u ovoj smjesi ili tvari.
Za razliku od izgaranja deflagraf, gdje je širenje plamena posljedica relativno sporih procesa difuzije i toplinske vodljivosti, detonacija je kompleks snažnog udarnog vala i zone kemijske transformacije nakon prednjeg dijela. Zbog naglog porasta temperature i tlaka iza prednjeg dijela udarnog vala, kemijska transformacija polaznih materijala u proizvode za izgaranje odvija se iznimno brzo u vrlo tankom sloju neposredno uz prednji dio udarnog vala (Sl. 1.2).
|
Sl. 1.2. Shema detonacijskog vala
Šok val komprimira i zagrijava smjesu goriva (ili eksploziv), uzrokujući kemijsku reakciju, čiji se proizvodi snažno šire - javlja eksplozija. Energija koja se oslobađa kao posljedica kemijske transformacije održava postojanje udarnog vala, bez da ga ostavlja. Brzina premještanja detonacijskog vala je konstantna za svaku zapaljivu mješavinu kaustične tvari i doseže
1000-3000 m / s u plinskim mješavinama i 8000-9000 m / s - u kondenziranim eksplozivima (Tablica 1.1).
Tablica 1.1.
Brzina detonacije nekih zapaljivih mješavina
i eksploziv
Završna tablica. 1.1
Pritisak na prednjem dijelu udarnog vala tijekom detonacije plinskih smjesa doseže 1-5 MPa (10-50 atm.), Te kondenzirane tvari - 10 GPA.
U plinovitim zapaljivim mješavinama, detonacija je moguća samo u uvjetima kada je koncentracija zapaljivih plina (ili pare za gorivo tekućine) unutar određenih granica, ovisno o kemijskoj prirodi zapaljive smjese, tlaka i temperature. Na primjer, u smjesi vodika s kisikom na sobnoj temperaturi i atmosferski pritisak Val detonacije može se širiti ako je koncentracija vodika u rasponu od 20 do 90% vol.
Prijelaz skraćenosti u detonaciji mješavine visoke plina Moguće u sljedećim slučajevima:
● kada obogaćite zapaljivu smjesu s kisikom;
● s vrlo velikim veličinama oblaka plina;
● u prisutnosti gorućih turbulizatora.
U zapaljivim oblacima, prijelaz iz deflagracije gori do detonacije neizbježno je u zapaljivim oblacima, dok analitička procjena dovodi do sljedećih kritičnih veličina oblaka, u kojima je visoka vjerojatnost detonacije: za mješavine vodikovih zraka - 70 m, za propan - 3500 m, za metan - 5000 m. Turbulizacija procesa sagorijevanja plina upotrebom raznih prepreka na putu širenja plamena dovodi do značajnog smanjenja kritične veličine oblaka plina, a val detonacije koji proizlazi u ovom slučaju postaje izvor uzbude detonacije u neograničenom prostoru.
Slične informacije.
Okoliš goriva
Oksidifikatori
Oksidanti su tvari čiji su atomi u kemijskim transformacijama elektroni. Među jednostavnim tvarima su svi halogeni i kisik.
Najčešći oksidizator je zračni kisik.
U stvarnim požarima, izgaranje uglavnom teče u zraku, ali u mnogim tehnološkim procesima, koristi se zraka obogaćen kisikom, pa čak i čistim kisikom (na primjer, metalurška proizvodnja, plinsko zavarivanje, rezanje itd.). Uz atmosferu obogaćenu kisikom, možete se sastati u podvodnom i svemirskim letjelicama, procesima domene itd. Takvi zapaljivi sustavi povećali su se opasnost od požara, To se mora uzeti u obzir u razvoju sustava za gašenje požara, protupožarne mjere i požar i tehničku stručnost požara.
Osim zraka i halogena kisika, oksidirajuća sredstva u reakcijama izgaranja mogu biti i složene tvari, na primjer, soli kiselina koje sadrže kisik - nitrate, klorate, itd., Koristi se u proizvodnji praha, borbenih i industrijskih eksploziva i raznih pirotehnika kompozicije.
Mješavina goriva i oksidansa u istom agregatnom stanju u određene razmjere i sposobni spaliti (i izgaranje je moguće samo s određenim omjerima), nazvanim zapaljivim medijem.
Razlikuju se dvije vrste zapaljivih medija: ujednačena i nejedna količina.
Ujednačeno zapaljivo okruženje prethodno miješana smjesa goriva s oksidirajućim sredstvom i, respektivno nehomogeno zapaljivo okruženje – Kada se ne miješaju gorivo i oksidirajuće sredstvo.
Utjecaj na proces spaljivanja velikog broja čimbenika uzrokuje raznolikost vrsta i načina izgaranja. Prema tome, ovisno o ukupnom stanju zapaljivih komponenti smjesa, izgaranje može biti homogena i heterogena, na uvjetima miješanja komponenti - izgaranje prethodno kuhane smjese (kinetička) i difuzije, od dinamičkih uvjeta - laminar i turbulentno , itd
Glavne vrste spaljivanja su homogene i heterogene.
Homogeno gori -
To je proces interakcije goriva i
Oksidator u istom stanju agregata. Najviše
Homogeno izgaranje plinova i pare u zraku je rasprostranjena.
Heterogeno gori - Ovo je spaljivanje čvrstih zapaljivih materijala
Alov izravno na njihovoj površini. Karakteristična značajka
Heterogeno spaljivanje je nedostatak plamena. Primjeri
Su gori antracit, koks, ugljen, nehlapljivi metali.
Zove se bespoljedno gori u nekim slučajevima drenaža.
Kao što se može vidjeti iz definicija, glavna razlika homogenog paljenja od heterogenog, je da je u prvom slučaju, gorivo i oksidizator u jednom agregatnom stanju, u drugom - u različitim.
Treba napomenuti, ne uvijek izgaranje krutih tvari i materijala je heterogena. To je objašnjeno mehanizmom izgaranja krutina.
Dakle, na primjer, zapaljenje drva u zraku. Kako bi se to zapalilo, potrebno je donijeti bilo koji izvor topline, kao što je plamen iz podudaranja ili lakše i čekati neko vrijeme. Pitanje se pojavljuje: zašto to nije odmah upaljeno? To se objašnjava činjenicom da u početnom razdoblju izvor paljenja treba zagrijati drvo na određenu temperaturu na kojoj počinje proces pirolize, ili drugim riječima, toplinska raspadanja. U isto vrijeme, kao rezultat raspadanja celuloze i drugih komponenti, proizvodi njihove raspadanja počinju se razlikovati - zapaljivi plinovi - ugljikovodici. Očito, što je veće grijanje, to je veća stopa razgradnje i, prema tome, brzina odvajanja zapaljivih plinova. I samo ako je stopa oslobađanja GG dovoljna za stvaranje određene koncentracije u zraku, tj. Može doći do stvaranja zapaljivog okruženja. Na što burning nije drvo, ali razgradnja svojih proizvoda - zapaljivi plinovi. Zbog toga je izgaranje drva u većini slučajeva - homogeno gori, a ne heterogeno.
Možete se raspravljati: Drvo, na kraju, počinje glatko, a depresija, kao što je gore spomenuto, heterogeno gori. I tu je. Činjenica je da su konačni proizvodi raspadanja drva u osnovi zapaljivi plinovi i ostatak ugljena, takozvani koks. Ovaj vrlo ugljen koji ste vidjeli i čak kupili za kuhanje kebabsa. Ovi kutovi su oko 98% sastoje se od čistog ugljika i ne mogu se dodijeliti. Ugljen već gori u heterogenom načinu izgaranja, to jest, oni su tinjajući.
Dakle, drvo gori prvo u homogenom načinu izgaranja, zatim, na temperaturi od približno 800 ° C, plamen gori to nadilazi ga, tj. postaje heterogena. Također se događa s drugim krutim tvarima.
Kako tekućine gori u zraku? Mehanizam spaljivanja tekućine je da je isparavanje isparavanja, a to su parovi koji tvore smjesu goriva s zrakom. To jest, u ovom slučaju dolazi do homogenog pečenja. Gori ne tekuće faze, ali tekuće parove
Mehanizam izgaranja metala je isti kao i tekućine, osim što se metal mora prvo otopiti i zatim zagrijati do visoke temperature, tako da je brzina isparavanja dovoljna za stvaranje zapaljivog medija. Neki metali gori na njihovoj površini.
Dva načina se razlikuju u homogenom spaljivanju: kinetička i difuzijsko gori.
Kinetičko gori - Ovo je izgaranje prethodno miješane zapaljive smjese, tj. Jedinstvena smjesa. Stopa izgaranja određuje se samo kinetikom REDOX reakcije.
Širenje gori - Ovo je izgaranje nehomogene smjese, kada gorivo i oksidizator nisu prethodno miješani, tj. nehomogena. U ovom slučaju, miješanje goriva i oksidanta nastaje na prednjem dijelu plamena zbog difuzije. Za neorganizirano izgaranje, to je difuzijski režim spaljivanja, najjačiji materijali na požaru može samo izgorjeti samo u ovom načinu rada. Jedinstvene smjese, naravno, mogu se oblikovati s pravom vatrom, ali njihovo obrazovanje je prilično prethodno požar ili osigurava početnu fazu razvoja.
Temeljna razlika ovih vrsta izgaranja je da je u homogenoj mješavini molekule goriva i oksidansa već u neposrednoj blizini i spremna je ući u kemijsku interakciju, s difuzijskim izgaranjem, te molekule trebaju prvo pristupiti jedni drugima zbog difuzije, i Tek nakon toga pridružite se u suradnji.
To uzrokuje razliku u brzini procesa izgaranja.
Puno radno vrijeme t r, nabori iz trajanja fizičkog
i kemijski procesi:
t G. = t f + t x.
Kinetički režim izgaranja Karakterizira se trajanjem samo kemijskih procesa, tj. t g "t x, jer u ovom slučaju fizički procesi Priprema (miješanje) nije potrebno, tj. T f "0 .
Način izgaranja difuzije, naprotiv, uglavnom ovisi od
Brzina priprave homogene zapaljive smjese (otprilike približavanje molekula), u ovom slučaju t f \u003e\u003e T X, i stoga se potonji može zanemariti, tj. Trajanje se određuje uglavnom brzinom fizičkih procesa.
Ako t f "t x, tj. oni su razmjerni, a zatim paljeni teče tako
nazvan posredni prostor.
Na primjer, zamislite dva plinska plamenika (sl. 1.1): U jednom od njih postoje otvori za pristup zraka (a), nema ih (b). U prvom slučaju, zrak će biti usisan u injekciji u mlaznicu, gdje se miješa u zapaljivom plinu, tako se formira homogena zapaljiva smjesa, koja gori na izlazu mlaznice u kinetički način rada , U drugom slučaju (b), zrak se miješa s zapaljivim plinom u procesu spaljivanja zbog difuzije, u ovom slučaju - difuzijsko izgaranje .
Sl. 1.1 Primjer kinetičke (a) i difuzije (b) gori
Drugi primjer: Propuštanje plina događa se u sobi. Plin se postupno pomiješa s zrakom, formirajući homogenu zapaljivu smjesu. A u slučaju izgleda nakon ovog izvora paljenja dolazi do eksplozije. Ovo gori u kinetičkom načinu rada.
Slično tome, pri spaljivanju tekućina, kao što je benzin. Ako ulijete u otvoreni spremnik i zapalite se, pojavit će se difuzijsko snimanje. Ako stavite ovaj spremnik u zatvorenu sobu i čekati neko vrijeme, benzin će djelomično ispariti, pomiješati s zrakom i na taj način oblikuje homogenu zapaljivu smjesu. Kada se napravi izvor paljenja, kao što znate, pojavit će se eksplozija, to je kinetičko gori.
U kojem načinu koji gori u stvarnim požarima? Naravno, uglavnom u difuziji. U nekim slučajevima, požar može početi s kinetičkim izgaranjem, kao u primjerima danih, međutim, nakon spaljivanja homogene smjese, koji se vrlo brzo događa, izgaranje će se nastaviti u načinu difuzije.
S difuzijom gori, u slučaju nedostatka air kisika, na primjer, u slučaju unutarnjih požara, ne može puna izgaranje Gorivo do stvaranja nepotpunih produkata izgaranja kao što je ko - vlažan plin. Svi nepotpuni proizvodi izgaranja su vrlo otrovni i predstavljaju veću opasnost u požaru. U većini slučajeva oni su počinitelji smrti ljudi.
Dakle, glavne vrste spaljivanja su homogene i heterogene. Vizualna razlika između tih načina - prisutnost plamena.
Homogeno snimanje može teći u dva načina: difuzija i kinetička. Vizualno, njihova razlika leži u brzini spaljivanja.
Treba napomenuti da se razlikuje još vrsta spaljivanja - spaljivanje eksploziva. Eksplozivi uključuju sredstvo za gorivo i oksidaciju u krutu fazu. Budući da su gorivo i oksidizator u istom agregatnom stanju, takav izgaranje je homogeno.
U stvarnim požarima, došlo je do spaljivanja plamena. Poznato je da je plamen izoliran kao jedan od opasnih faktora požara. Što je plamen i koji procesi nastave?
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 miješate - difuzijsko gori. Heterogeno izgaranje: Karakterizira se prisutnošću razdvajanja faza u zapaljivoj smjesi (izgaranje tekućih i čvrstih zapaljivih tvari u oksidantnom plinoviti mediju).
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- 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.
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.
