Процесс Диффузионное горение

Далее возникает очаг пламени, после появления которого происходит быстрое воспламенение массы паров топлива с общим охватом пламенем всей группы капель. Это не совпадает с представлением о горении массы капель жидкого топлива как суммы процессов диффузионного горения единичных капель, каждая из которых окружена отдельной неподвижной оболочкой ее паров [123]. [c.130]

В современной лаборатории моделирования, занимающейся нестационарными процессами тепло- и массопереноса, необходимо иметь счетно-рещающее устройство. Сейчас применяются гидравлические интеграторы, просто и наглядно решающие задачи из этой области. В частности, они используются для численного интегрирования дифференциальных уравнений теплопроводности и диффузии при любых граничных условиях в одно-, двух- и трехмерном пространстве [Л. 7-5, 7-6, 7-7 ]. С их помощью решаются частные задачи расчета процессов диффузионного горения пласта угля [Л. 7-8] и диффузионного горения газового факела ]Л. 7-9]. Они используются для решения задач о распространении свободных турбулентных струй, некоторых задач пограничного слоя ]Л. 7-8] и др. [c.256]

Процесс диффузионного горения протекает более медленно, чем процесс сжигания заранее приготовленной газовоздушной смеси. Ускорение диффузионного процесса сгорания достигается искусственной турбулизацией потока и повышением температуры воздуха и горючих газов до начала сжигания. [c.186]

При очень высоких температурах скорость химической реакции настолько возрастает, что процесс горения в целом начинает определяться скоростью диффузии, скоростью подвода окислителя, т. е. гидродинамическими факторами. Зависимость изменения скорости горения от температуры t и соотношение кинетической и диффузионной областей горения показано на рис. 3.4. Скорость диффузионного горения не зависит от температуры и растет с увеличением относительной скорости w газового потока окислителя и уменьшением размера d частиц. [c.238]

Выше была рассмотрена кинетика химических реакций горения в предположении, что подача окислителя (кислорода воздуха и других) осуществляется без ограничения. Однако при анализировании процессов необходимо учитывать не только кинетические (физико-химические) факторы, к которым относят концентрацию реагирующих веществ, давление и температуру их, но и диффузионные процессы, влияющие на подачу окислителя к горящему топливу и на образование смесей, определяемые аэродинамическими факторами — скоростью потоков реагирующих веществ, геометрической формой и размерами тел, расположенных на пути потоков и газов, интенсивностью турбулентности газового факела, t. е. физическими факторами. Главным определяющим процессом при горении топлива в конкретном случае может быть кинетический или диффузионный. Если скорость горения топлива (или общее время, необходимое для его сгорания) лимитируется процессом смешения, то горение протекает в диффузионной области. Наоборот, если смешение происходит очень интенсивно и процесс в целом лимитируется кинетикой собственно реакций горения, то горение находится в кинетической области. [c.232]

Затем наступает второй этап, когда определяющую роль вновь начинает играть кинетика реакции, на этот раз Р1, при этом продуктом реакции является более бедное кислородом соединение — СО. Это обусловлено тем, что подходящий за счет диффузии кислород в состоянии связать почти вдвое больше углерода, образуя СО вместо СО2. Поэтому в каком-то диапазоне Ту, количество подводимого окислителя превышает кинетические возможности реакции горения на поверхности Лишь при температуре поверхности порядка 2700 К при медленной кинетике реакции и 1800 К при быстрой окончательно наступает режим горения, контролируемого диффузией. Диффузионное горение относится к случаю сильного взаимодействия потока газа с материалом, когда необходимо учитывать характер течения в пограничном слое, скорости образования отдельных компонент, размер и форму тела, величины коэффициентов диффузии, а также поведение всех возможных продуктов реакции, число которых достигает десятка. Тем не менее именно на примере графита впервые было показано, что при диффузионном химическом взаимодействии механизм процесса можно приближенно описать простым выражением [c.174]

В 8-2 уже было показано, что расчет по схеме диффузионного горения достаточно правильно определяет скорость испарения капли, если в ее пограничном слое действительно происходит горение, но неверно отображает другие стороны процесса. [c.228]

В том же случае, когда газ и воздух из горелки подавались в топку раздельно и смешение их происходило наряду с процессом горения (диффузионное горение), факел имел соломенно-желтую окраску и обладал большой радиацией. Благодаря этому теплоотдача в топке к экранам увеличивалась, телшература перегрева пара была нормальной, и, наконец, температура уходящих газов снижалась на 10—15 С. [c.59]

Таким образом, работа по изучению горения капель, проводившаяся с единственной целью — установить различие в горении натурального обезвоженного и обводненного эмульгированного топлива, дала ответ не только на поставленный вопрос, но выяснила также ряд общих вопросов горения жидкого топлива. Сочетание киносъемки с измерением температур жидкой фазы горящих капель и в области горения паров позволило отчетливо установить, что нельзя горение жидких топлив представить так упрощенно, как это делали некоторые исследователи, и сводить весь процесс горения распыленного топлива в потоке к модели диффузионного горения единичной капли или же к одной стадии — испарению или только горе нию отдельной капли. В действительности горение жидкого топлива является весьма сложным комплексным процессом, состоящим из описанных выше стадий. [c.131]

Если горение протекает в диффузионной области, то при увеличении скорости обтекания частиц газовым потоком или уменьшении размера частиц процесс смещается в сторону кинетического горения. При повышении температуры процесс смещается в сторону диффузионного горения. [c.64]

Особенностью процесса в случае сложного теплообмена является наличие второй пары критических состояний при больших значениях параметра Xgh- Таким образом, срыв горения возможен как при очень малых значениях скорости потока, когда роль теплоотдачи велика, так и при интенсификации скорости процесса, когда горение переходит из диффузионной области в кинетическую. [c.165]

Наиболее простым примером диффузионного горения является свободный факел, представляющий собой струю газа, горящую в свободном пространстве, заполненном окисляющей средой (воздухом). При этих условиях смешение газа с воздухом осуществляется не в отдельном смесителе, а в том же пространстве, что и процесс горения. [c.69]

Бывают и такие случаи, когда длительность реакции горения крайне мала по сравнению с длительностью смесеобразования Хсм > Тг, тогда Ха Теле, И весь процесс протекает в диффузионной области. Диффузионное горение очень часто встречается на практике при применении так называемых пламенных горелок, в которых процесс смешения не отделен от процесса собственно горения. Вместе с тем существует также довольно широкая область смешенного горения, когда длительность смесеобразования и продолжительность собственно горения соизмеримы, и полная продолжительность горения зависит от физических и химических факторов. [c.37]

Использование уравнения для распределения плотности вероятности скорости для анализа мелкомасштабной части спектра применение функции плотности вероятности концентрации для описания смешения и диффузионного горения, включая эффекты образования вредных примесей уточнение моделей диффузионных процессов в турбулентных потоках при до- и сверхзвуковых скоростях новые дифференциальные модели турбулентности. [c.8]

Экспериментальные исследования и теоретические оценки [1-4 позволили выделить три фактора, оказывающих сильное воздействие на образование N0 при турбулентном диффузионном горении турбулентные пульсации температуры и концентрации, отклонение концентрации реагирующих веществ и температуры от термодинамически равновесных значений из-за конечной скорости химических реакций, потери тепла, обусловленные излучением факела. Цель данной работы - разработка количественной теории процесса образования N0 в турбулентном диффузионном пламени, в рамках которой учитываются перечисленные эффекты. [c.381]

До настоящего времени точной аналитической теории диффузионных топливных факелов, свойственных для печей и топочных камер силикатных производств, пока не существует. Однако имеются общие описания некоторых свойств диффузионных факелов [5, 6 и др. ]. В основном все они исходят из условия Тф > Тх, т. е. рассматривают только диффузионную область процесса гомогенного горения с допущением, что скорость распространения пламени, конфигурация и размеры топливного факела зависят лишь от условий смешения горючего с окислителем. [c.242]

Процесс горения по существу является поточным процессом, в ходе которого подводятся горючие компоненты и отводятся продукты сгорания. При этом горение может происходить в ламинарном потоке окислителя (ламинарное горение) или в турбулентном потоке (турбулентное горение). Ламинарное горение характеризуется медленным смесеобразованием и относительно низкой интенсивностью процесса горения в целом. Особенностью ламинарного диффузионного горения является растянутый в длину факел пламени. В этом случае характеристикой горения является скорость нормального распространения пламени (линейная скорость перемещения фронта пламени по направлению, нормальному к поверхности фронта в данной точке). Фронтом пламени называют тонкий слой, отделяющий несгоревшую смесь от продуктов сгорания. [c.354]

Горение, при котором скорость процесса лимитируется смешением, согласно принятой терминологии называется диффузионным горением [52], [106]. [c.120]

Процесс регулирования диффузионного горения сводится к регулированию смесеобразования [140]. При такой постановке вопроса особое значение приобретает применение к процессу горения в ЖРД основных положений теории регулирования. [c.147]

Для того чтобы извлечь пользу из этой модели, нужно сделать некоторые допущения относительно процесса, управляющего теплообменом между пламенем и поверхностью. Из упомянутой выше обзорной работы и из других работ следует, что можно рассматривать два различных процесса, а ил енно термическое разложение окислителя и диффузионное горение. [c.234]

Рассматривая процессы, протекающие при горении смесевого топлива в газовой фазе, можно выделить два предельных случая. При низком давлении скорость процесса будет определяться скоростью реакции горения в газовой фазе (кинетическое горение). При высоких давлениях, когда скорость химической реакции велика и перестает быть лимитирующим фактором, скорость процесса будет определяться перемешиванием газообразных компонентов (диффузионное горение). [c.236]

Диффузионное горение происходит в процессе смешивания горючего газа с воздухом. Газ поступает в рабочий объем отдельно от воздуха. Скорость процесса в данном случае будет ограничена скоростью смешивания газа с воздухом и Тф з. [c.332]

Полное время сгорания топлива Тг складывается из времени Хд, необходимого для подвода окислителя к топливу (смесеобразование) — диффузионная стадия процесса и времени т , необходимого для протекания самой химической реакции горения — кинетическая стадия горения [c.234]

При пористой структуре углерода (кокса) процесс горения протекает не только на поверхности, но и в объеме частицы. Горение может протекать как в кинетической, так и в диффузионной областях, результирующая скорость горения определяется более медленным процессом. [c.238]

Устойчивый непрерывный процесс 1о-рения в топочном устройстве требует стабилизации фронта воспламенения ] с-товой (кинетическое горение) или образующейся (диффузионное горение) горючей смеси. Для этого с помощьгэ местного торможения создаются зоны со скоростью потока, меньшей скорости распространения пламени осуществ.ляет-ся непрерывное воспламенение смеси от постороннего источника на пути потока устанавливаются плохо обтекаемые тела, обеспечивающие обратную циркуляциьэ продуктов сгорания, поджигающих смесь. [c.146]

Осваивая газовое топливо, промышленность смогла успешно внедрить в производство как медленное, так называемое диффузионное горение с вытянутым пламенем, так и быстрое, так называемое беспламенное горение. Этому благоприятствовала сравнительная простота процесса сжигания чисто газового факела — успех дела практически тут зависит главным образом от интенсивности перемешивания двух газовых потоков — горючего и сожигаюш,его скорость же самой реакции в газовом факеле не лимитирует процесса в цело л. [c.183]

Процессы диффузии идут здесь настолько интенсивно, что протяженность зоны горения, характеризуемая отношением 1ф/с1 (рис. 7-5), уменьшается в 2—3 раза (линии / и 2) по сравнению с обычным диффузионным факелом, который ра-з-вивается в атмосфере неподвижного воздуха (кривая 3). Кроме того, исчезает яркое свечение, свойственное диффузионному горению газов, содержащих углеводороды. [c.119]

Саммерфилд и др. [162] предложили модель гранулярнодиффузионного пламени, согласно которой источником тепла, поступающего к поверхности горения, является множество маленьких диффузионных пламен, возникающих на границах струй газифицировавшихся окислителя и горючего (рис. 33,6). Суммарная скорость горения определяется процессом диффузионного смешения и протекания реакций в гомогенной газовой фазе. Поверхность горения также считается сухой. На основе этой хмодели выведен следующий закон горения р/г=а+Ьр / , где эмпирические константы а и ft зависят от времени реакции в газовой фазе и от времени диффузии соответственно. Хотя рас- [c.69]

Одно из интересных приложений электрогазодинамики - воздействие электрического поля на процессы ламинарного горения. А. Б. Ватажиным, В. А. Лихтером, В. А. Сеппом и В. И. Шульгиным ([25] и Глава 13.9) впервые показано, что с помощью электрического поля можно не только изменять геометрию ламинарного диффузионного пламени (это было известно и ранее), но и целенаправленно изменять эмиссионные характеристики факелов. Так, при наложении на горелку отрицательного потенциала эмиссия окислов азота в пропановом факеле уменьшается на 30-40%. Предложена физическая модель этого эффекта, основанная на развитии индуцированного ЭГД течения, направленного к горелке. Это исследование получило развитие в теоретических работах К. Е. Улыбышева, в которых изучена электрическая структура зоны горения в гомогенной смеси [26] и построена ЭГД модель диффузионного метанового пламени при наличии приложенного [c.606]

Диффузионным горением, или горением в ди4х )узионной области, называют процесс горения, при котором Хф значительно больше т .. Примером такого процесса может служить горение газообразного топлива при вводе его в топку отдельно от воздуха, или же случай горения углеродной поверхности при высоком температурном режиме, когда скорости химической реакции несоизмеримо выше скорости диффузии кислорода к этой поверхности. [c.79]

При диффузионном горении, когда газообразное топливо и воздух вводятся в топку раздельно, или при смешанном принципе сжигания, когда имеет место частичное лредварительное смешение газа с воздухом, сбцая продолжительность процесса горения значительно превышает продолжительность кинетического горения, и количество выделяющегося сажистого углерода сильно возрастает. Газовый факел при этом получается светящимся. [c.96]

На фиг. 149 приведена конструкция колпаковой печи с горизонтальным расположением трубчатых элементов вдоль боковых стен. Печь снабжена горелками диффузионного горения, что позволяет растянуть процесс горения на всю длину нагревательных элементов. По данным Стальпроскта первая половина элемента нагревается значительно выше, чем вторая, что свидетельствует о полном сгорании газа в первой половине трубы. Расход топлива за цикл сильно меняется в период нагрева до заданной температуры расход топлива выше в 6—7 раз, чем в момент выдержки. Регулирование расхода горючего путем уменьшения его подачи приводит к неравномерному нагреву по длине трубы. Поэтому с целью поддержания равномерной температуры в печи горизонтальные нагревательные трубчатые элементы работают но принципу электронагревателей, т. е. горелки последовательно полностью включаются и полностью выключаются. Зажигание горелок производится от постоянно действующих вспомогательных горелок, потребляющих около 20 Vo газа от полного его расхода основными горелками. Для обеспечения рабочей температуры печи 850—950° температура нагревательных элементов должна быть 1000 — 1100°, что определяет теплопередачу от стенок нагревательных элементов в пределах 15 000—20 ООО ккал/час на 1 м поверхности трубы. [c.140]

Также представляет собой зону газификации с интенсивно идущим процессо м слой топлива на 1Колоснико вой решетке с подачей под него воздуха. В топку поступают газообразные продукты газификации топлива и мелкие твердые частицы горючих веществ, создающие над слоем факел. В факеле и происходит процесс сжигания, протекающий при наличии достаточного количества свободного кислорода в области диффузионного горения. Процесс, протекающий в слое, приводит к развитию высоких температур, что интенсифицирует процесс газификации топлива. По высоте слой принято делить на два участка кислородный [c.47]

На рис. 17-8 показано изменение скорости горения даиного газа в зависимости от температуры процесса. Сначала горение идет ш кривой кинетического горения а затем из-за недостаточности контакта газа с окислителем горение переходит в диффузионную область. Этот переход в зависимости от скорости смесеобразования на идет по кривым [c.273]

При исследовании турбулентного диффузионного горения Иванцов [163], Петунии и Сыркин [164] применили элементы теории подобия для приближенного огневого моделирования. Указанные исследователи считают, что при высоких температурах рабочего процесса скорость химического превращения настолько велика, что она не лимитирует быстроту процесса горения, а приводит явления в модели и в образце к автомодельности. В этих условиях главным фактором, лимитирующим процесс горения, является турбулентное перемешивание горючего с окислителем. Следовательно, огневое моделирование можно осуществить при соблюдении трех условий а) одинаковых температурах в образце и модели, б) одном и том же топливе и в) одинаковом гидродинамическом режиме. [c.174]

Процессы переноса. В процессах горения могут реализовываться достаточно большие градиенты макротемператур и концентраций компонент в несущей газовой фазе, что, в отличие от 4 гл. 1 и гл. 4, может привести к пеобходпмости учета макроскопической теплопроводности фаз и диффузионных потоков в газе. Поток тепла за счет теплопроводности газа будем определять в соответствии с законом Фурье ) [c.405]

Ilpif сжигании газа возможны два предельных случая. Если Тд Xg, то Тг лй Тд и горение называется диффузионным. В этом случае процесс горения лимитируется в основном временем смесеобразования. Если Тк Тд, то Тг Тк и горение лимитируется временем самой химической реакции. [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...