Скорость газа относительная продуктов горения

Нагрев металлов и других материалов пламенем происходит преимущественно за счет конвекции и лучевого теплообмена между потоком горящих газов и соприкасающимся с ними участком поверхности обрабатываемой детали. Доля тепла, передаваемого радиацией или лучеиспусканием, в общем теплообмене невелика и составляет не более 10—15% от всего количества тепла [2]. Интенсивность вынужденного конвективного теплообмена в основном зависит от разности температур пламени и нагреваемой поверхности металла, а также от скорости перемещения потока газов пламени относительно поверхности металла. Чем больше разность температур пламени и нагреваемой поверхности металла и больше скорость движения его продуктов горения, тем интенсивней конвективный теплообмен. В общем виде удельный тепловой поток пламени количество теплоты, вводимой пламенем в единицу времени через единицу площади нагреваемой поверхности металла, выражается известной формулой Ньютона [c.99]

Ракета летит по вертикали вверх при непрерывном вытекании продуктов горения топлива. Пусть скорость вытекания газов относительно ракеты равна а. Примем, что масса вытекающих за секунду пороховых газов д= —т постоянна во времени. Требуется определить закон движения ракеты, принимая, что ее начальная скорость равна нулю и д=/гт , где /Пд — начальная масса ракеты. [c.416]

На рис. 45, а показан график давления для этого случая (широкой вертикальной чертой обозначен фронт пламени, пунктиром—стационарный разрыв). При увеличении разности начальных скоростей сначала ударная волна в инертном газе сменяется волной разрежения (рис. 45, б), а затем и перед фронтом пламени вместо ударной волны пойдёт волна разрежения (рис. 45, в). При этом скорость продуктов горения относительно фронта пламени возрастает до тех пор, пока не достигнет скорости звука. [c.191]

Дымовые отверстия можно располагать рядом с горелками, не боясь попадания несгоревшего топлива в дымоходы, так как даже при относительно небольших скоростях топлива и воздуха в горелке факел будет подсасывать продукты горения, направляющиеся в дымоходы. Расположение отверстий для отвода продуктов горения прямо против горелки может допускаться только при значительном расстоянии между горелкой и соответствующим отверстием, когда прямое проскакивание факела или его части в дымоход исключается. Таким образом, для равномерно распределенного радиационного теплообмена наиболее благоприятными видами движения газов в рабочем пространстве являются рециркуляционное и смешанное (см. гл. III). Прямоточное движение в принципе наименее применимо. Несколько лучше реверсивный вариант прямоточного движения (рис. 117). В тех случаях, когда с помощью рециркуляции, организованной рациональным размещением горелок и отводных отверстий, нельзя получить достаточно равномерной температуры по объему и интенсивной теплоотдачи (это касается обычно печей. [c.216]

Согласно Чепмену и Жуге единственная, наблюдающаяся на опыте скорость самопроизвольно распространяющейся детонации соответствует точке касания В. При сильных детонациях, как это легко доказывается, скорость звука в продуктах сгорания выше скорости фронта детонации относительно этих продуктов. Поэтому возмущения (например, всегда имеющиеся за фронтом волны разрежения) настигают фронт и уменьшают в нем давление. Сильная детонация самопроизвольно ослабляется, пока ее давление не достигнет точки В. В этой точке (точке Чепмена — Жуге) скорость звука относительно газа точно равна скорости фронта относительно сгоревшего газа. Поэтому возмущения (разрежения) не настигают фронт горения и детонация способна распространяться сколь угоднО долго, не затухая. [c.376]

Во втором случае (распространение дефлаграции Чепмена — Шуге) вычисления более громоздки. Дело в том, что фронт дефлаграции Чепмена — Жуге движется относительно продуктов сгорания, находящихся непосредственно за ним (относительно газа 3), со скоростью звука. Поэтому за фронтом дефлаграции в этом случае возможно появление одной волны волны разрежения. В сторону несгоревшего газа при этом распространяются три волны ударная волна (или волна разрежения), дефлаграция Чепмена — Жуге и волна разрежения. Соответственно число неизвестных увеличивается на три (не на четыре, а на три, поскольку известно, что фронт волны разрежения, распространяясь со скоростью звука по продуктам сгорания дефлаграции, покоится относительно фронта последней). Добавляются и три уравнения ((8.11), (8.13) и (8.14)), которые надо применять, считая за исходный газ продукты горения дефлаграции Чепмена — Жуге. Всего в задаче 14 неизвестных и 14 уравнений для их определения. [c.407]

До сих пор речь шла только об изображении тех или иных двойных нестационарных разрывов на плоскости р — и. Для каждого из состояний продуктов сгорания, описываемого точкой в плоскости р — у, не представляет принципиальной трудности рассчитать всю картину движений двойного нестационарного разрыва. Для этого надо найти по исходному состоянию несгоревшего газа и теплоте горения, а также по граничному условию для продуктов горения восемь неизвестных Оу, Шу, рг-, Vi,жDg, Wg, Уд. Здесь Оу — скорость фронта ударной волны относительно невозмущенного газа, Шу — скорость движения газа за фронтом ударной волны, Dg — скорость дефлаграции относительно газа в ударной волне, Wg — скорость продуктов сгорания относительно сжатого газа. Для вычисления значений последних двух скоростей относительно стенок трубы необходимо к ним Прибавить скорость газа в ударной волне [c.412]

Двойная функция головок — подвод топлива и воздуха и отвод продуктов горения — обусловливает определенные трудности их конструирования, особенно при создании головок для печей, работающих с подогревом газа в регенераторах. Дело в том, что для создания хорошо организованного факела необходимо иметь высокие скорости истечения газа, а этого можно добиться при относительно небольшом сечении выходного окна газового пролета. Но уменьшение сечения выходного окна затрудняет правильное распределение отходящих продуктов горения по регенераторам. Второе противоречие в устройстве головки заключается в том, что для интенсификации процесса сжигания топлива необходим большой угол встречи газа и воздуха. Однако большой угол встречи потоков вызывает расплющивание факела и натекание пламени на стены печи, а также завихрение его к своду, что ухудшает стойкость этих элементов печи. [c.229]

Пробу газа следует отбирать по возможности в наиболее узком месте газохода, где относительно высокая скорость потока способствует лучшему перемешиванию продуктов горения. Газоотборные трубки не должны располагаться на поворотных участках или вблизи мест, где возможны присосы воздуха. Для отбора проб газа обычно применяют стальные трубки с водяным охлаждением и без него. Последние можно применять лишь при температуре газа до 400 °С, так как при более высокой температуре возможно догорание в трубке не сгоревших ранее компонентов при [c.256]

Сгорание пылевидного топлива протекает в две фазы первая — быстрая — выделение и сгорание летучих и вторая — более медленная — горение кокса. При сгорании ныли происходит ее резкий нагрев, и частицы топлива могут измельчаться, а иногда — вспучиваться. Условия обтекания газами частичек пыли в пылегазовом потоке не являются достаточно благоприятными, хотя частички и вращаются вокруг своих осей, но относительная скорость движения газов и частичек невелика. Поэтому в процессе горения важны надлежащий подвод кислорода к поверхности кокса и удаление с нее пленки продуктов горения. Для этой цели требуется высокая турбулентность факела. [c.74]

Пробу газа следует отбирать по возможности в наиболее узком месте газохода, где относительно высокая скорость потока способствует лучшему перемешиванию продуктов горения. Газоотборные трубки не должны располагаться на поворотных участках или вблизи мест газоходов, где возможны присосы воздуха. [c.190]

Хроматографы используются для периодического анализа продуктов горения различных видов топлива в промышленных парогенераторах, печах и других установках. Кроме того, хроматографы могут быть использованы для определения концентрации вредных примесей (СО, СН4 и др.) в воздухе производственных помещений. Здесь хроматография используется для разделения газовых смесей физическими методами, основанными на распределении одного или нескольких компонентов смеси между двумя фазами. Одна из этих фаз, фиксированная на адсорбенте (поверхности твердого тела или тонкого слоя жидкости), омывается подвижной фазой (газом-носителем вместе с анализируемым газом), движущейся в свободном пространстве, не занятом неподвижной фазой. При этом происходит многократное повторение элементарных актов адсорбции и десорбции. Так как отдельные компоненты газовой смеси поглощаются удерживаются данным адсорбентом неодинаково, то распределение компонентов между двумя фазами, а вместе с тем и перемещение их относительно друг друга осуществляется в определенной последовательности со скоростью, характерной для каждого компонента. Это позволяет производить поочередное определение концентрации каждого компонента газовой смеси. [c.605]

Конструкция камеры сгорания должна обеспечивать устойчивое горение относительно бедных топливовоздушных смесей и прн больших скоростях потока. С этой целью воздух, поступающий в камеру сгорания из компрессора, делится на две части. Меньшая часть воздуха (первичный воздух), составляющая 25—всего расхода воздуха, направляется в зону горения для обеспечения сгорания основной массы топлива. Большая часть воздуха (вторичный воздух) в горении не участвует, а подмешивается к продуктам сгорания для обеспечения заданного поля температур газа на входе в турбину. Для получения устойчивого фронта пламени скорость потока первичного воздуха уменьшается с помощью специальных стабилизирующих устройств — завихрителей. [c.255]

Слабая детонация тоже не может распространяться самопроизвольно. Для нее тоже не существует внутреннего, определяемого физикой явления, условия отбора единственного значения скорости. Термодинамически возможны все состояния, лежащие на нижнем отрезке детонационной ветви кривой Гюгоньо (на участке ВО). Но слабую детонацию можно осуществить путем искусственного зажигания посторонним источником (но не ударной волной) смеси с заданной скоростью. Например, если горение возникает под действием освещения, то, перемещая луч света по трубе с заданной скоростью, можно получить слабую детонацию. Предельно слабая детонация распространяется с бесконечной скоростью (точка В на рис. 5), продукты сгорания в ней покоятся относительно стенок трубы. Предельно слабая детонация соответствует воспламенению газа при постоянном объеме. Ее можно получить, например, освещая одновременно всю трубу, содержащую газ, воспламеняющийся под действием света. Слабую детонацию, конечно, в некотором приближении, можно осуществить с помощью искр, последовательно включаемых и поджигающих смесь с заданной скоростью. [c.380]

Причины низкой токсичности отработавших газов двигателей Стирлинга —в непрерывном процессе горения, протекающем в камере сгорания с горячими стенками при постоянной температуре, и в низком (близком к атмосферному) давлении. Скорость продуктов сгорания относительно небольшая. Вероятно, что при таких условиях обеспечивается фактически полное сгорание углеводородного топлива лишь с незначительным содержанием окиси углерода в отработавших газах. [c.171]

Поскольку v V == Oa/V a = /, а Vi > V2, то vi > Уг- Разность же VI — V2 есть скорость движения продуктов горения относительно несгоревшего газа. Эта разность положительна, т. е. продукты горения двил<утся в сторону распространения детонационной волны. [c.674]

Если детоиация вызывается ударной волной, возникшей от какого-либо постороннего источника и падающей на горючую смесь, то такой детонации может соответствовать любая точка, лежащая на верхней части детонационной адиабаты. В особен пости интересна, однако, детонация, возникающая самопроизвольно, в результате самого процесса горения. В следующем параграфе мы увидим, что в ряде важных случаев такая детонация непременно должна соответствовать точке Чепмеиа — Жуге, так что скорость детонационной волны относительно остающихся непосредственно за ней продуктов горения раина как раз скорости звука, а скорость относительно исходного газа vi = jVt имеет наименьшее возможное значение ). [c.674]

Решение. Скорости детонационной волны относительно находящегося перед нею неподвижного газа Ui п относительно остающегося непосредственно за нею сгоревшего газа Уг определяются по температуре Ti по формулам (129,11 — 12) Vi есть в то же время скорость перемещения волны относительно трубы, так что ее координата определяется как х = vit. Скорость (относительно трубы) продуктов горения на детонацнонной волне равна [c.684]

Однако с удалением от центра взрыва волна детонации ослабляется и скорость раонространения ее Xi падает. В связи с этим происходит снижение температуры торможения в начале области горения (г ) и рост приведенной скорости газа (Яг). При этом увеличиваются относительный разогрев газа (ЛТ /Т ) и скорость движения (68) продуктов сгорания (Яз). Очевидно, что, когда детонационная волна ослабится настолько, что Хз подни- [c.222]

Относительно небольшая часть SO2 в интервале температур 1400—400°С окисляется до SO3. При используемых в настоящее время топочных устройствах и методах сжигания SO3 составляет на мазутных парогенераторах около 1—2% имеющегося в пламени SO2 и около 0,5— 0,8% на пылеугольных. Глубина окисления SO2 в SO3 зависит от избытка воздуха, температуры в ядре факела и времени пребывания продуктов горения в зоне высоких температур. В газовом тракте парогенератора реакция окисления SO2 в SO3 не достигает равновесной кон-ueHTpamiH вследствие быстротечности процесса перемещения газов по сравнению со скоростью реакции. Важную роль в образовании SO3 может играть контакт горячих топочных газов с поверхностью труб фестона, щирм и конвективного пароперегревателя окислы железа и высшие окислы ванадия, входящие в состав окалины и отложений, служат катализаторами в реакции окисления SO2 в SO3. [c.87]

Таким образом, в период индукции исходная смесь путем диффузии обогащается продуктами горения, постепенно приобретая температуру 7, близкую к температуре горения. Тепловой поток из зоны реакции, идя навстречу поступающей непрореагировавшей смеси, обеспечивает ее нагрев и, в итоге, плавный ход кривой изменения температуры. Величина этого теплового потока может быть относительно значительной, так как на окончательный нагрев газов от Т до требуется немного тепла. В балансе энергии зоны горения приходом следует считать выделение тепла в результате реакции, а расходом — тёпло, уносимое продуктами горения из зоны горения, и тепло, затрачиваемое на нагрев непрореагировавшего газа (за счет теплопроводности, диффузии и излучения). Математическая обработка уравнения баланса тепла привела Я. Б. Зельдовича к следующему уравнению для нормальной скорости распространения пламени [c.106]

В печах, где сжигание топлива осуществляется по принципу поверхно стно го горения, характер движения газов в самом рабочем пространстве существенного значения не имеет. Однако ввиду больших скоростей движения газов, обусловленных относительно малыми размерами рабочего пространства, влияние теплопередачи конвекций делается ощутимым не только по отношению К кладке, но и по отношению к поверхности нагрева. Как и в разобранном выше случае, отводы продуктов горения следует располагать вблизи поверхности нагрева. Важнейшую роль играет механика газов вблизи керамической поверхности, где протекает процесс поверхностного горения. Необходимо, чтобы в горяишй слой у этой поверхности не попадали вследствие подсоса возврата относительно холодные продукты горения из зоны, прилежащей к поверхности нагрева. [c.263]

Во избежание значительных потерь теплоты от химического недожога продукты горения, содержащие горючие компоненты и кислород, необходимо в топочной камере хорошо перемешать для завершения горения. Весьма эффективным способом интенсификации процесса перемешивания газов в тонке является применение острого дутья, т. е. ввод в топочную камеру с большой скоростью (50—70 м/с) относительно тонких струй воздуха. Расход воздуха на острое (вторичное) дутье составляет 5—10 % общего количества воздуха. [c.124]

Многие годы в зарубежной литературе, вплоть до 1948 г, (Р. Курант и К. Фридрихе) и даже позже, предполагалось, что дефлаграция — очень редкое явление. Она осуществляется только при нормальном распространении пламени. Детонация же — явление распространенное. В результате более подробного исследования самораспространяющейся детонации выяснилось, что, строго говоря, это вовсе не детонация, а дефлаграция, рас-пространяющаяся в едином комплексе с ударной волной вслед за последней. Вычисление состояния продуктов сгорания по детонационной ветви кривой Гюгоньо возможно лишь благодаря описанному выше свойству (пересечение адиабат для исходных состояний А ж С ъ тех же точках, где они пересекаются с прямой Михельсона), справедливому только в случае распространения ударной волны и зоны горения с одинаковой скоростью относительно газа Л. Однако существуют режимы горения, при которых комплекс из ударной волны и зоны горения по мере распространения расходится. Состояния С жВ ъ нем не лежат на одной прямой (двойные нестационарные разрывы — Я. К. Трошин, 1955). Для таких комплексов состояние продуктов горения описывается только дефлаграционной ветвью адиабаты Гюгоньо с исходным состоянием С. [c.383]

Допустим (рис. П8), Что неизменная масса корпуса ракеты равна т, переменная масса -горючего — тПг. а масса газов, проходящих через выхлопное отверстие сопла в 1 с, равпа атПг/di. Скорость движения ракеты обо- Ря значим а относительную скорость выхлопа продуктов горения — йг. [c.383]

Если детонация вызывается ударной волной, возникшей от какого-либо постороннего источника и падающей на горючую смесь, то такой детонации может соответствовать любая точка, лежащая на верхней части детонационной адиабаты. В особенности интересна, однако, детонация, возникающая самопроизвольно, в результате самого процесса горения. В следующем параграфе мы увидим, что в ряде важных случаев такая детонация непременно должна соответствовать точке Жуге, так что скорость детонационной волны относительно остающихся непосредственно за ней продуктов горения равна как раз скорости звука, а скорость относительно исходного газа v =jV имеет наименьшее возможное значение. Это утверждение было высказано гипотетически ещё Д. Чепменом (1899) и Э. Жуге (1905), а его полное теоретическое обоснование принадлежит Я- Б. Зельдовичу (1940). [c.587]

Расиространение горения в смесях газа с горючими частицами может происходить как за счет процессов переноса — теплопроводности и диффузии, передачи тепла излучением, так и за счет газодинамических процессов — конвективного двпженпя относительно частиц горячих продуктов реакции, ударных и детонационных волн. Реализация того или иного механизма зависит от режима горения частиц, концентрации топлива, геометрии устройства, где горение осуществляется, и особенностей инициирования. При этом скорость распространения фронта горения изменяется в широком диапазоне от нескольких сантиметров до нескольких метров в секунду. [c.402]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...