ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие сведения о характере излучения пламен из "Температурные измерения " Пламя представляет собой газовый поток, внутри которого происходит химическая реакция горения взвешенных в потоке частиц жидкого или твердого топлива с бурным выделением тепла. Скорость выделения тепла и интенсивность излучения опеределяюттемпературу факела. [c.412] В спокойных ламинарных пламенах типа буызеновского можно выделить три зоны внутренний конус, в котором происходит химическая реакция внешний конус, содержащий продукты горения находящаяся между этими двумя конусами промежуточная переходная зона. В турбулентных пламенах химическая реакция горения происходит в микрообъемах, в той или иной степени распределенных равномерно по всему сечению факела. [c.412] Наличие процессов горения в пламени обусловливает специфические особенности его излучения. Наряду с чисто термическим излучением нагретых газов, характеризуемым равномерным распределением энергии по всем степеням свободы излучающих молекул и атомов газов, в зонах реакции возникает дополнительное излучение, называемое хемилюминесценцией . В этом случае химическая энергия горения непосредственно превращается в излучение, свойства которого существенно отличаются от свойств термического излучения. [c.412] Так как температура группы молекул и атомов характеризуется распределением вероятностей энергетических состояний, то при неравномерном распределении энергии по степеням свободы каждому виду движения молекул будет соответствовать своя температура. Поэтому в зависимости от выбранного физического закона, используемого для измерения температуры неравновесного пламени, получают поступательные , колебательные или вращательные температуры. Эти названия условных температур указывают па вид энергии движения, использованный для измерения температуры. [c.413] Пламена, в состав горючего которых входят углеводороды, при недостаточно полном сгорании содержат во взвешенном состоянии частицы углерода (сажи). Если газы, образующие факел, излучают селективно и энергия их излучения сосредоточена в более или менее узких спектральных областях, то находящиеся в пламени частицы сажи излучают как твердые тела и обладают сплошным спектром излучения с довольно высоким коэффициентом черноты. Следовательно, наличие в пламени взвешенных частиц сажи вызывает появление сплошного спектра и приводит к возникновению общего свечения пламени. [c.413] Чем больше концентрация частиц сажи в пламени, тем больше ин-тенсивнссть его свечения и тем выше, следовательно, коэффициент черноты излучения пламени. Поэтому при сжигании природного газа в высокотемпературных печах практикуют режим самокарбюрации пламени или карбюрации его мазутом. В зависимости от величины общего свечения пламени различают светящиеся и несветящиеся пламена. Принято считать пламя светящимся, если коэффициент черноты его излучения в видимой области спектра превышает 0,15. [c.413] Частицы сажи ввиду малого их размера об-шдают очень высоким коэффициентом конвективной теплоотдачи. По этой же причине снижение температур частиц сажи, вызванное потерями энергии при лучистом теплообмене с окружающими пламя холодными телами, невелико. В нестационарных пламенах термическая инерция частиц сажи вызывает отставание их температуры от температуры факела. В стационарных пламенах температура частиц сажи близка к температуре окружающего их газа. [c.413] Неравновесность излучения в гоне реакции не влияет на чисто термический характер излучения частиц сажи, состоящих из огромного количества атомов. Излучение самих частиц сажи (или других твердых частиц, взвешенных в пламени) нельзя рассматривать как излучение черного тела. Коэффициент черноты собственного излучения твердых частиц (и даже сажи) значительно меньше 1 и, как для каждого твердого тела, обладает некоторой селективностью. Излучение всего факела светящегося пламени складывается из следующих составляющих 1) собственного излучения атомов и молекул в дискретных областях спектра 2) сплошного спектра собственного излучения взвешенных твердых частиц 3) рассеянного молекулами, атомами и твердыми частицами излучения всех частей факела. [c.413] Вернуться к основной статье