Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Диффузионное и кинетическое горение





 

Рассмотренные виды горения (кроме взрывчатки) относятся к диффузионному горению.

Температурой воспламенения называется наименьшая температура жидкости, при которой пламя над ее поверхностью не погаснет.

Пиролиз– это нагрев органических веществ до высоких температур без доступа воздуха.

Модель горения твердого вещества предполагает наличие следующих фаз (рис. 17):

 

 

Рис. 17. Модель горения

твердого вещества.

 

- прогрева твердой фазы. У плавящихся веществ в этой зоне происходит плавление. Толщина зоны зависит от температуропроводности вещества;

- пиролиза, или реакционной зоны в твердой фазе, в которой образуются газообразные горючие вещества;

- предпламенной в газовой фазе, в которой образуется смесь с окислителем;

- пламени, или реакционной зоны в газовой фазе, в которой превращение продуктов пиролиза в газообразные продукты горения;

- продуктов горения.

Диффузионное горение - когда скорость химической реакции в зоне горения в рассматриваемых видах горения зависит от скорости поступления реагирующих компонентов к поверхности пламени путем молекулярной или кинетической диффузии.

Структура пламени диффузионного горения (рис.18):

В 1 зоне - газы или пары. Горение не происходит. Температура не превышает 5000С. Происходит разложение, пиролиз летучих и нагрев до температуры самовоспламенения.

 

Рис. 18. Структура пламени.

Во 2 зоне - смесь паров (газов) с кислородом воздуха и происходит неполное сгорание до СО с частичным восстановлением до углерода (мало кислорода):

CnHm + O2 → CO + CO2 + Н2О;

2CO = CO + C.

В 3 внешней зоне - полное сгорание продуктов второй зоны и наблюдается максимальная температура пламени:

2CO+O2=2CO2;

C+O2=CO2.

Высота пламени пропорциональна коэффициенту диффузии и скорости потока газов и обратно пропорциональна плотности газа.

Кинетическимгорением называется горение заранее перемешанных горючего газа, пара или пыли с окислителем. Скорость горения зависит только от физико-химических свойств горючей смеси (теплопроводности, теплоемкости, турбулентности, концентрации веществ, давления и т.п.). Поэтому скорость горения резко возрастает. Такой вид горения присущ взрывам.

 

Рис. 19. Схема распространения пламени в горючей смеси: - источник зажигания; - направления движения фронта пламени.

По степени сгорания, т.е. полноты протекания реакции горения до конечных продуктов, горение бывает полным и неполным.

 

Пример: при недостатке кислорода углерод сгорает до угарного газа:

2C+O2=2СО.

Если добавить O, то реакция идет до конца:

2СО+O2=2СО2.

 

 

При ламинарном горении слои газов текут параллельно, не завихряясь. Пример: пламя свечи в не-подвижном воздухе.

Турбулентное горение – вихревое движение газов, при котором интенсивно перемешиваются сгорающие газы, и фронт пламени размывается.

Критерий Рейнольдса, который характеризует соотношение между силами инерции и силами трения в потоке:

, (4.1)

где: u - скорость газового потока;

n - кинетическая вязкость;

l – характерный линейный размер.

Reкр ~ 2320.

 

1.Ламинарные пламена предварительно перемешанной смеси. В ла­минарных пламенах предварительно перемешанной смеси горючее и окислитель смешиваются до начала горения и поток ламинарен. При­мерами такого пламени являются плоское ламинарное пламя и пламя бунзеновской горелки (в случае бедных смесей) (рис. 1.1).

2.Турбулентные пламена предварительно перемешанной смеси. Как видно из табл. 1.2, другим примером пламен предварительно пере­мешанной смеси является широко известное пламя двигателя внут­реннего сгорания с искровым зажиганием (двигателя Отто), в кото­ром поток редко бывает ламинарным.

3.Ламинарные пламена предварительно не перемешанной смеси. В случае ламинарных пламен предварительно не перемешанной сме­си (в литературе употребляется также термин ламинарное диффу­зионное пламя) горючее и окислитель перемешиваются во время процесса горения. Поток является ламинарным. Как видно из табл. 1.2, примерами таких пламен являются пламя свечи, керосиновой лампы и костра. Для исследований обычно используются две важные конфи­гурации ламинарных пламен: ламинарные пламена с противотоком и ламинарные пламена с предварительно не перемешанной смесью с параллельными потоками (рис. 1.2.).

 

4.Турбулентные пламена с предварительно не перемешанной сме­сью.В этом случае пламена с предварительно не перемешанной сме­сью горят в турбулентном потоке, и для турбулентности слабой интен­сивности можно использовать концепцию микроламинарных пламен. По соображениям безопасности в промышленных горел­ках и установках используются главным образом пламена предва­рительно не перемешанной смеси. Несмотря на использование очень сложных и совершенных систем перемешивания горючей смеси, пла­мена предварительно не перемешанной смеси обладают желтым све­чением из-за излучения частиц сажи, образующихся в результате хи­мических реакций в зонах с богатой смесью.

5.Смешанные ламинарные пламена с предварительно перемешан­ной и не перемешанной смесью. Пламена данного типа часто исполь­зуются для обогрева жилища и нагрева воды. Горючее и воздух пред­варительно перемешиваются, давая богатую смесь с Ф = 1,4. Затем продукты горения богатой смеси, смешиваемые с окружающим воз­духом для уменьшения сажеобразования, сгорают в пламени предва­рительно не перемешанной смеси. Миллионы устройств с такого рода пламенами используются на практике; в них сгорает около 30 % всего природного газа.

 








Date: 2015-07-24; view: 489; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.008 sec.) - Пожаловаться на публикацию