Воспламенение ТРТ, физические процессы

Рис. 38. Физические процессы при воспламенении ТРТ [99].

К первой группе относятся все виды кислородной резки. В их основе лежит использование химического процесса сгорания металла в кислороде и физического процесса выдувания жидких окислов из полости реза. Концентрированный нагрев используется для доведения металла до температуры воспламенения в кислороде. [c.4]

Этот период задержки воспламенения зависит от продолжительности ряда физических процессов и скорости химических реакций, предшествующих горению. К физическим процессам в данном случае относятся подготовка топливовоздушной смеси в отношении хорошего перемешивания, диффузии и подогрева парообразной фазы топлива до нужной для горения температуры, к химическим — окисление углеводородов с образованием перекисей. [c.204]

При воспламенении распыленного топлива в среде воздуха, особенно при низких температурах, большое значение имеют физические процессы подготовки горючей смеси к воспламенению. При низких температурах сильно увеличивается [c.54]

При достаточно высоких температурах обеспечивается быстрое развитие химических реакций топлива любого состава и общая длительность задержки воспламенения определяется, в основном, физическими процессами. [c.55]

Анализ данных по задержке воспламенения на различных приборах показывает, что основная причина, определяющая такой разброс, заключается в следующем явления, протекающие за время смесеобразования, в основном объясняются физическими процессами (распыл, испарение, смешение и т. д.) и поэтому трудно ожидать какого-либо соответствия измерений задержки воспламенения на натурном двигателе и в лабораторной установке. [c.124]

Для одного и того же двигателя или его агрегата можно разработать математические модели различной сложности в соответствии с характером решаемой задачи. Поэтому, в зависимости от полноты описания физических процессов и учета динамических явлений, математические модели принято разделять на статические - описывающие стационарные режимы работы ЖРД (когда движение жидкости и газа происходит с постоянными скоростями, вращение валов ТНА и БНА происходит с постоянными угловыми скоростями и т. п.), и динамические - описывающие нестационарные режимы, в которых все проявляющиеся скорости переменны. Только в динамике проявляются и влияют на протекание процессов такие параметры, как инерция перемещаемых масс (жидкости в гидромагистралях, золотника регулятора расхода или редуктора, ротора ТНА и БНА в осевом направлении), вращающихся масс (ротора ТНА и БНА) тепловая инерция при передаче и распространении тепловых потоков податливость стенок магистралей и элементов конструкций сжимаемость жидкости и газа изменение временных запаздываний при воспламенении и горении компонентов топлива и т. п.[29,30]. Эти динамические составляющие во многом определяют надежность и работоспособность ЖРД. Статические модели ЖРД используются в следующих случаях [c.29]

Время протекания физических процессов Тф з в свою очередь состоит из времени, необходимого для смешивания топлива с окислителем Тем, и времени, в течение которого топливо — воздушная смесь — подогревается до температуры воспламенения Тн, т. е. [c.331]

Однако инертные добавки оказывают не только чисто физическое воздействие на процесс горения. При вводе добавок в зону горения снижается теплота сгорания горючей смеси, увеличивается теплоотвод из зоны горения, на нагревание смеси до температуры воспламенения, уменьшаются действующие концентрации горючих элементов с кислородом в окислителе, а все это в конечном результате снижает уровень температуры, скорость химической реакции и полноту сгорания. Поэтому ввод инертных присадок в зону сгорания горючих смесей оказывает не только физическое, но и химическое действие на процесс горения органических топлив. [c.117]

Варьируя теми или иными параметрами, можно получить различные по физическому смыслу решения, характеризующие как условия устойчивого горения, так и критические условия воспламенения и потухания. В целом анализ стационарных уровней протекания процесса может быть проведен известными методами теории теплового режима Л. 12]. [c.165]

Рассмотрение процесса воспламенения п сгорания топлива показывают значительное влияние, оказываемое на протекание процессов (физическими и химическими процессами) подготовки топливовоздушной смеси к самовоспламенению. Обычно под периодом задержки воспламенения подразумевают промежуток времени между образованием горючей смеси и воспламенением. [c.45]

В период задержки воспламенения различают две стадии протекания физико-химических процессов физическую и химическую. Физическая стадия охватывает нагревание, частичное испарение [c.168]

Процесс смесеобразования в форсажной камере охватывает весь комплекс физических явлений, начиная от ввода топлива в камеру до обеспечения контакта между молекулами топлива и кислорода, входящими в соединение в необходимой пропорции, т. е. до воспламенения всех частиц введенного топлива. Этот процесс может быть разделен на следующие стадии [c.205]

Точка касания линий тепловыделения и теплоотвода отвечает предельному случаю самовоспламенения, и температуру Тд, соответствующую этой точке, называют температурой самовоспламенения при данном давлении р. Так как точка касания линий тепловыделения и теплоотвода смещается в зависимости от характера теплового режима процесса горения, то и температура воспламенения даже для одной и той же горючей смеси будет различной при различных условиях теплоотвода. Таким образом, температура воспламенения не является физической константой и зависит как от свойств топлива, так и от условий теплоотвода в зоне воспламенения. [c.83]

Таким образом, температура воспламенения не является физической константой. Она зависит от свойств топлива (количества летучих веществ, теплоты сгорания), состава образующейся газовой смеси и ее давления и теплового режима процесса горения. [c.85]

Этот участок кривой, а следовательно, и весь процесс сгорания представляется возможным разделить на три периода или фазы / — период задержки воспламенения // — период быстрого сгорания и III — период постепенного сгорания, что хорошо увязывается с действительным протеканием сгорания и позволяет выяснить и правильно объяснять причины стуков, появляющихся при работе дизелей. Началом первого периода сгорания считают момент начала подачи топлива в цилиндр (точка 1), а его окончание ограничивают точкой 2, в которой кривая б отрывается от кривой а. Топливо, попавшее в цилиндр за время первого периода сгорания, претерпевает ряд физических и химических изменений. К ним относятся дробление на мельчайшие капельки, нагревание и частичное испарение, а также разрушение крупных молекул топлива, частично окисляющихся по возникающим свободным связям и образующих реакционноспособные нестойкие соединения первичного окисления, которые накапливаются в цилиндре. [c.268]

Скорость процесса горения в камере сгорания есть функция Др, Т) давления, температуры и любого другого физического фактора. Обозначим через др, Т) количество тепла, необходимого для воспламенения единицы топливной смеси если это количество тепла постоянное, то это может быть записано в следующей форме [c.156]

В камере сгорания после впрыска топливной смеси до полного ее сгорания последовательно происходят физические и химические процессы- испарения, диффузии, теплообмена, горения. Эти процессы настолько сложны, что трудно решить, какой из них наибо лее важен и имеет наибольшее влияние на эволюцию смеси [16] При входе в камеру сгорания окислитель и горючее соответствующим образом распыливаются и перемешиваются и, как мы уже видели, головка двигателя проектируется так, чтобы давать один из следующих типов смеси если окислитель и горючее не имеют химического сродства друг с другом в жидком состоянии, распыливание и перемешивание должны проводиться настолько тщательно, насколько это возможно, для того чтобы обеспечить очень быстрое испарение жидкостей и образование гомогенной газовой фазы, подготовленной для сгорания если окислитель и горючее реагируют друг с другом в жидком состоянии (самовоспламеняющееся топливо), эта экзотермическая реакция используется для испарения смеси и возможно более быстрого образования газовой фазы, предшествующей воспламенению. [c.396]

Процесс воспламенения и горения топлива в камере двигателя является сложным комплексом физических и химических явлений,, которые излагаются в специальной литературе. Здесь же рассматриваются основные положения, относящиеся только к процессу запуска без детализации его составляющих. [c.183]

До момента возникновения детонации может произойти еше один сбой в процессе горения. При движении поршня к ВМТ газы, удаленные от точки воспламенения, т.е. от искры, нагреваются движущимся на них фронтом пламени. Сочетание увеличивающегося давления, встречного движения газов и фронта пламени с нагревом газов может привести к объемному самовоспламенению остальной части рабочей смеси, что вызовет резкий скачок давления. Это явление по своим симптомам практически не отличается от детонации, однако, следует понимать, что оно имеет совершенно иную физическую природу. [c.103]

Жидкое топливо впрыскивается за короткий промежуток времени (соответствующий около 15—30° п. к.в.) в цилиндр под высоким давлением момент начала впрыска устанавливается обычно с некоторым опережением до в. м. т. (за 10—40°), чтобы обеспечить возможно полное сгорание топлива. При струйном смесеобразовании вначале образуется неоднородная топливо-воздуш-ная горючая смесь с каплями диаметром от 5 до 50 мк (паиболыпее число капель имеет d 10 — 30 мк). Под влиянием высокой температуры в цилиндре капли топлива, имеющие начальную температуру около 50° С, нагреваются и испаряются, т, е. имеют место физические процессы подготовки топлива к воспламенению (Хфиз)- [c.44]

Общая задержка воспламенения жидкого топлива складывается пз физической составляющей Тфцз, соответствующей времени, затрачиваемому на распад топливной струи на капли, частичное их испарение и смешение паров топлива с воздухом, п химической составляющей Тхим, аналогичной задержке воспламенения однородной газовой смеси. Учитывая, что химические и физические процессы развиваются параллельно, с небольшим сдвигом по фазе, оценить длительность физической составляющей затруднительно. [c.105]

Длительность периода воспламенения определяется скоростью физических процессов подпуговки топлива к воспламенению (нагрев, распыливание, испарение и диффузия) и скоростью предпламенного окисления, зависящей в основном от химического состава топлива. [c.35]

При использовании топливных эквивалентов допускается, что ряд, полученный для топлив различной химической природы по их склонности к воспламенению, не зависит от конструкции двигателя. Однако, как показала практика эксплуатации двигателей с воспламенением от сжатия, для многих конструкций топливо с большим цетановым числом ведет себя хуже, чем топливо с меньшим це-тановым числом. В быстроходных высоконапряженных двигателях детановое число практически не имеет значения, так как время протекания химических реакций для современных двигателей несоизмеримо мало по сравнению с временем, которое отводится на физические процессы, лимитирующие смесеобразование. В этих условиях время задержки воспламенения не является физико-хи- [c.122]

Период времени от начала впрыска топлива в цилиндре до момента начала подъема давления в нем в результате тепловыделения при горении топлива называется периодом задержки самовоспламенения. В течение этого периода происходит подготовка к образованию первоначальных очагов самовоспламенения, включающая физические процессы смесеобразования распыливание топлива, образование факела или пристеночного слоя топлива, прогрев и испарение капель или пленки, смешение паров топлива с воздухом и химические подготовительные процессы — предпламенные реакции, приводящие к воспламенению. После образования начальных очагов горение распространяется в камере сгорания, во-первых, в результате перемещения фронта пламени по уже подготовленной горючей смеси, причем с ростом температуры процессы смесеообразования ускоряются, и, во-вторых, продолжается возникновение новых [c.141]

На рис. 5.4 показана схема перехода горения газовой смеси при поджигании ее у закрытого конца трубы [30]. Физической причиной возникновения детонации является взрыв адиабатически сжатой газовой смеси. На начальном этапе горения (см. рис. 5.4) образуется ламинарное пламя П. В результате расщирения продуктов сгорания перед фронтом пламени возникает волна сжатия 5, за которой происходит ускорение движения фронта пламени и непрореагировавщей газовой смеси. В дальнейшем в связи с турбулизацией потока газа перед пламенем оно превращается в турбулентную область сгорания. В результате увеличивается скорость распространения пламени относительно несгоревщей смеси, что приводит к увеличению давления и температуры в волне сжатия. Прогрессивное увеличение амплитуды волны сжатия происходит до тех пор, пока не создаются условия, необходимые для взрывного воспламенения адиабатически сжатой смеси и перехода процесса в детонационный. [c.98]

Выбор теплоносителя определяется его физическими свойствами, доступностью, легкостью транспортировки и стабильностью в процессе длительной эксплуатации. При выборе органических теплоносителей обращают внимание на термостойкость, температуру кипения и воспламенения, химическую агрессивность, токсичность и взаимодействие с материалами трубопроводов и аппаратуры. Для обеспечения эффективного теплообмена выбирают теплоносители, обладающие большой теплотой парообразования, высокой теплоемкостью и малйй вязкостью. [c.96]

Задача состоит в определении количественной связи между временем запаздывания воспламенения и физическими характеристиками процесса горения. Можно считать, что полное время запаздывания воспламенения т относительно времени впрыска горючего состоит из неизменяю-щейся части То и изменяющейся части Ти [c.512]

При сжигании газообразного топлива (см. гл.4) физическими стадиями процесса являются образование горючей смеси из газа и окислителя (воздуха) и прогрев ее до температуры воспламенения. Горение газовоздушной смеси протекает с достаточно интенсивным тенловыделением, поэтому на прогрев ее до воспламенения требуется незначительное время. Кроме того, прогрев часто проходит параллельно с завершением смесеобразования, поэтому он не требует дополнительного времени. Таким образом, практически из подготовительных этапов физической стадии определяющим является этап смешения, т. е. Тф Тсм. [c.64]

При термодинамическом рассмотрении идеальных циклов принимают, что процесс сгорания в дизелях протекает сперва при V = onst, а затем при р = = onst, т. е. по циклу со смешанным подводом тепла. В реальном процессе с момента подачи топлива в цилиндр происходят сложные физические и химические процессы воспламенения и сгорания топлива, причем характер изменения давлений но времени действительного процесса сгорания коренным образом отличается от диаграммы идеального цикла со смешанным подводом тепла. [c.44]

Воспламеняемость топлива характеризует его способность к самовоспламенению в дизеле. Это свойство в значительной мере определяет подготовительную фазу процесса сгорания — период задержки воспламенения, который в свою очередь складывается из времени, затрачиваемого на распад топливной струи на капли, частичное их испарение и смешение паров топлива с возду.хом (физическая составляющая), и времени, необходимого для завершения предпламенных реакций и формирования очагов самовоспламенения (химическая составляющая). Физическая составляющая времени задержки воспламенения зависит от конструктивных особенностей двигателя, а химическая — от свойств применяемого топлива. Длительность периода задержки воспламенения существенно влияет на последующее течение всего процесса сгорания. При большой длительности периода задержки воспламенения увеличивается количество топлива, химически подготовленного для самовоспламенения. Сгорание топливовоздушной смеси в этом случае происходит с большей скоростью, что сопровождается резким нарастанием давления в камере сгорания. [c.22]

Первичная. волна сжатия, сформировавшись к моменту наибольшей скорости сгорания И гпах, вследствие недостаточного перепада давления в волне не способна непосредственно вызывать детонацию. Однако вследствие образования нестойких химических соединений в результате предпламенных окислительных процессов перепад давления в проходящей волне сжатия может быть достаточным, чтобы создать очаг воспламенения в несгоревшей части смеси. Не сплошное, а лишь очаговое воспламенение можно объяснить физической и химической неоднородностью несгоревшей части смеси [71] и малым перепадом давления в волне. Проходящая волна сжатия может вызвать воспламенение лишь в тех объемах, где концентрация нестойких соединений и температурные условия для этого наиболее благоприятны. [c.177]

Сербинов А. И., Роль физических и химических процессов при самовоспламенении распыленных жидких топлив, Сб. трудов совещания Сгорание в транспортных поршневых двигателях , Изд-во АН СССР, 1951. (См. также материалы пленума ВНИТОЭ Двигатели с воспламенением от сжатия , Машгиз, 1951). [c.266]

В карбюраторном двигателе весьма неприятным явлением в процессе сгорания топлива является детонация. Возникновение детонационного сгорания объясняется сочетанием ряда физических и химических явлений, происходящих в рабочей смеси. В период сжатия молекулы топлива под действием высокой температуры подвергаются окислению с образованием неустойчивых перекисей. После воспламенения смеси от свечи вместе с пламенем по цилиндру распространяются волны давления, опережающие фронт пламени и поджимающие несгоревшую смесь. Это усиливает образование перекисей, особенно вблизи металлических поверхностей, по-видимому, оказывающих каталитическое влияние. Дальнейшее сжатие несгоревшей смеои влечет за собой распад неустойчивых перекисей и почти взрывное самовоспламенение в этой области рабочей смеси, сопровождающееся местным резким повышением давления. Возникающие волны давления в цилиндре, ударяясь о стенки, вызывают металлический звук и стуки. Местное резкое повышение температуры влечет за собой распад продуктов сгорания с выделением углерода (сажи) и усиленную местную теплоотдачу стенкам. При этом наблюдаются дымный выхлоп, падение мощности, повышенные износы и даже поломка деталей двигателя. Основной причиной, вызывающей детонацию, является несоответствие между применяемым топливом и степенью сжатия двигателя. При слишком высоких е повышение температуры конца сжатия усиливает образование неустойчивых перекисей. [c.200]

Момент зажигания топлива на диаграмме (фиг. 175) обозначен точкой 1. На участке а характер изменения давления в цилиндре двигателя остается таким же, как и без сгорания, а затем изменяется с резким увеличением давления до точки 3. Установлено, что процессу воспламенения рабочей смеси предшествует подготовительный период — так называемая задержка воспламенения (период индукции), вовремя которого горючая смесь претерпевает ряд физических и химических изменени . Этому периоду на фиг. 175 соответствует участок а. В цилиндре при этом за единицу времени выделится незначительное количество тепла, и поэтому на индикаторной диаграмме не будет заметно отклонение величины давления DO сравнению со сжатием без сгорания. [c.300]

Первьш условием воспламенения и горения является необходимость иметь горючую смесь в парс- или газообразном состоянии. Отдельные стадии химических и физических превращений горючего и окислителя развиваются и в жидкой фазе. Образующиеся в этих процессах продукты могут оказывать существенное влияние на развитие воспламенения и горения. Однако прогрессивное самоускорение химической реакции завершающееся возникновением очагов горения возможно только в паровой фазе. [c.47]

Влияние степени сжатия. Изменение степени сжатия г вызывает, при прочих равных условиях, изменение давления и температуры в конце сжатия и к моменту начала впрыска. Увеличение давления уменьшает температуру самовоспламенения, а увеличение температуры сжатого воздз ха увеличивает перепад температур между воздухом и частицами топлива, следовательно, при увеличении степени сжатия ускоряются физические и химические процессы подготовки топлива к воспламенению. [c.42]

Очевидными предполагаемыми трудностями в использовании средне- и низкокалорийного газа являются способы организации воспламенения топливно-воздушной смеси, имеющей либо повышенное содержание углекислоты, либо повышенное содержание инертных газов, либо пониженное содержание метана и сильную его разбавленность воздухом, как в случае шахтного газа. Повышение эффективности зажигания можно достигнуть увеличением энергии искры, например применением тиристорных систем зажигания. Однако физическая энергия, переходящая в воспламеняемый искровой газ, ограничена особенностями протекания тепловых и электрических процессов в искре. Для газовых двигателей, использующих средне- и низкокалорийный газ, эффективным способом воспламенения может быть форкамерно-факельное зажигание. Использование [c.200]

Скорость горения и соответственно изменение давления в цилиндре в период сгорания при внутреннем смесеобразовании зависит от ряда физических и химических факторов, определяющих процессы смесеобразования, и от скорости предпла.менных химических реакций. С увеличением задержки самовоспламенения возрастает количество топлива, впрыснутого в цилиндр топливным пасосом в течение этого периода, и, следовательно, количество топлива, подготовленного к сгоранию в момент самовоспламенения. При этом в результате одновременного воспламенения большого количества топлива давление в цилиндре повышается весьма быстро, что вызывает жесткую работу двигателя, сопровождаемую стуками и ухудшением рабочих условий его деталей. [c.142]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...