Горение диффузионное

Кинетическая область / (рис. 3.1) химического воздействия на скорость горения наиболее сильно ощущается при низких концентрациях, температурах и давлениях в смеси. В этих условиях химическая реакция может настолько замедлиться, что сама станет тормозить горение. Диффузионная область II воздействия на скорость выгорания топлива проявляется при высоких концентрациях и температурах. Химическая реакция протекает очень быстро, и задержка в горении может быть вызвана недостаточно высокой скоростью смесеобразования. [c.144]

Согласно диффузионно-кинетической теории [29, 37] различают две стадии горения — диффузионную и кинетическую. [c.205]

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]

Регенеративный подогрев 10 Регулирующая поверхность пароперегревателя 141 Редукционно-охладительная установка (РОУ) 187, 189 Режим горения диффузионный 64 -- кинетический 63 [c.238]

Составим уравнение материального баланса, определяющее массообмен во фронте горения диффузионного факела [c.77]

Рассмотрим теперь внутреннюю структуру фронта пламени. В настоящее время общепринято, что окисление углеводородов и водорода в смесях, состав которых близок к стехиометрическому (именно такой состав смеси реализуется в зоне горения диффузионного пламени), вблизи равновесия определяется таким набором реакций [c.386]

Учитывая взрывоопасность готовой смеси, в промышленных установках предпочитают без особой необходимости не иметь с нею дела, подавая горючий газ в топку отдельно от воздуха. В отличие от кинетического такое горение называется диффузионным, поскольку скорость его сгорания определяется интенсивностью смешения компонентов, осуществляемого в конечном счете путем взаимной диффузии. [c.133]

В лабораторной практике, в промышленности и в быту широко используют стационарные пламена. В стационарном диффузионном пламени твердое или жидкое топливо или газ сгорают на границе пламени, где происходит взаимная диффузия воздуха и топлива. Зона химической реакции горения имеет большую толщину. Примером диффузионного пламени может служить пламя свечи или природного газа, если внутри горелки отсутствует приток воздуха. [c.252]

Пламя бунзеновской горелки имеет внутренний светящийся конус ярко-голубого или зеленовато-голубого цвета, окруженный более бледной фиолетово-голубой оболочкой, которую называют наружным конусом. Между ними находится промежуточная зона. Внутренний конус — полый. Его поверхность образована тонкой зоной, толщиной от нескольких сотых до нескольких десятых миллиметра, в которой происходит реакция горения. Это — фронт пламени, распространяющийся в горючей смеси навстречу потоку газа. В стационарном состоянии скорость распространения фронта пламени равна скорости истечения газа из горелки. В промежуточной зоне горение не происходит. В наружном конусе идет дополнительное горение молекул окиси углерода и водорода, образовавшихся во внутреннем конусе. Необходимый для окисления кислород диффундирует из окружающей атмосферы, и горение носит диффузионный характер. [c.252]

Тогда из (5.1.23) получим выражения для радиуса фронта пламени йл И скорости реакции в диффузионном парофазном режиме, когда скорость горения не зависит от кинетики или от Г -, 2 , [c.413]

Толщина фронта пламени определяется временем сгорания f одиночной частицы в соответствии с соотношением Vot° = Дж. Используя оценочные формулы для f при кинетическом t° пропорционально а) или диффузионном f пропорционально а ) режимах горения частиц, легко получить качественные зависимости скорости пламени от размера частиц (О. И. Лейпунский, 1960). [c.415]

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]

Диффузионный принцип сжигания осуществляется при раздельной подаче газа и воздуха. Различают диффузионное горение, ламинарное и турбулентное в зависимости от характера движения пламени (факела). [c.234]

Распределение температур и концентраций в зоне горения зависит от соотношения между коэффициентами температуропроводности и диффузии. Особенностью ламинарного диффузионного горения является растянутый характер факела (рис. 3.2). [c.235]

Переход ламинарного диффузионного горения в турбулентное для большинства газов происходит при числах Рейнольдса Re > 2200. [c.236]

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]

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]

Для горелок с внешним смешением газа и воздуха характерен длинный видимый светящийся факел с диффузионным режимом горения. Такие горелки называются диффузионными. Для обеспечения наиболее благоприятных условий сгорания газа необходимо весь воздух подавать к корню факела, к устью горелки (рис. 3.7). [c.247]

Процесс горения топлива имеет две области кинетическую, в которой скорость горения топлива определяется скоростью химической реакции, и диффузионную, в которой регулятором скорости выгорания является скорость смесеобразования. Примером кинетической области горения является горение однородной газовоздушной смеси. Диффузионно горит газообразное топливо, вводимое в реакционную камеру отдельно от окислителя. [c.144]

Кинетическое горение готовой горючей смеси при турбулентном режиме движения очень неустойчиво. Поэтому в высокопроизводительных промышленных топочных устройствах при турбулентном режиме движения газовоздушных потоков горение является в основном диффузионным. [c.144]

Инжекционные горелки не требуют установки вентилятора для подачи воздуха, но нуждаются в большом давлении газа. В крупных печах, и особенно в котельных топках, чаще используются двухпроводные смесительные горелки, в которых газ и воздух подводятся под давлением и частично или полностью смешиваются в самой горелке или на выходе из нее. Интенсивное смешение можно организовать на небольшой длине, а ухудшая его, т. е. приближая горение к диффузионному, можно увеличить при необходимости длину факела. Стабилизация горения осуществляется обычно путем закручивания большей части подаваемого на горение воздуха (так называемого вторичного), создающего мощную циркуляцию к устью горелки раскаленных продуктов сгорания, поджигающих вытекающую из горелки газовоздушную смесь. [c.150]

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]

В этом случае горение определяется законами химической кинетики и зависит от свойств горючей смеси, температуры, давления в топке, концентрации реагентов и практически мало зависит от диффузионных гидродинамических факторов. [c.232]

В атмосферных горелках, представителем которых является горелка Бунзена, осуществляется предварительное смешение с 50—60% всего потребного для горения воздуха смесь сначала горит в кинетической области, а затем догорание ее происходит в диффузионной области. [c.233]

По сравнению с углеводородным топливом водород может обеспечить более высокие удельные скорости нагрева объема. Это позволит существенно упростить камеру сгорания и, что важно для образования NOi, уменьшить время пребывания водорода в камере. Более высокая скорость горения обусловлена большей диффузионной подвижностью и теплопроводностью водорода. [c.87]

На рис. 7-3 и 7-4 представлены результаты численных расчетов концентраций химических компонент и скорости уноса массы в зависимости от температуры поверхности Ту, при кинетическом и переходном к диффузионному режимах разрушения. Расчеты проводились для случая так называемой медленной кинетики реакции горения для сравнения 173 [c.173]

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]

Не представляет большого труда распространить полученные выше формулы (7-11) для диффузионного горения графита на случай композиционных материалов, например углепластиков, в которых на долю-графита приходится лишь часть массы исходного материала ф ,. Допустим, что разрушение материала в целом определяется либо уносом массы прочного коксового остатка, который почти полностью состоит из углерода, либо уносом массы графитовых волокон. Тогда при диффузионном режиме разрушения такого материала можно записать такое соотношение [c.179]

Как следствие скорость горения графита в этом случае оказывается намного ниже значения, рассчитанного по формуле (7-14). Численные примеры, представленные для иллюстрации этого явления на рис 7-8 и 7-9, заимствованы из работы [Л. 7-5]. Интересно отметить, что при больших расходах газообразных продуктов разложения Gg на поверхности графита отсутствует не только кинетический, но и диффузионный режим окисления (рис. 7-8). [c.179]

Скорость разрушения графита в сублимационном режиме через концентрацию углерода связана со скоростью диффузионного горения [c.180]

В работе [40] показано, что шум горения (диффузионное пламя газовой горечки) вблизи от отверстия, из которого вытекает струя газа, обогащенного воздухом, генерируется монопсн лями и интенсивность шума I вдали от отверстия, где пламя сильно турбулизовано, I v. [c.472]

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]

При >> К имеем кинетический режим, а при < К — диффузионный режим горения. Теплообмен между фазами gix, оире-деляющи температуру частиц Тг и константу скорости реакции К, описывается эмпирической формулой для числа Нуссель-та типа (2.3.7), (5.1,12). [c.409]

В рамках рассматриваемой математической модели I ете-рогенного воспламенения, согласно данным предыдущего анализа, нельзя получить режим равномерного распространения фронта пламени. Реальная последовательность событий при воспламенении полимерных горючих такова. Зос-ле саморазогрева (разогрева) поверхности раздела сред твердый компонент системы начинает газифицироваться, если достигается температура газификации. Затем возникает диффузионный фронт пламени и осуществляется выход на стационарный режим горения. [c.318]

Известно, что химическая реакция может протекать как в кинетическом, так и в диффузионном квазиравновесном] режимах. Если газ не воспламеняется, то реализуется кинетический, а при горении газа — квазиравновесный режим. В связи с этим для определения критического числа Дамкел-лера разделяющего эти два режима, применим известное условие зажигания Зельдовича (см. 6.8), которое в нашем случае имеет вид [c.403]

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]

В зависимости от способа подачи воздуха, необходимого для горения, возможны следующие виды сжигания газа 1) горение однородной газовой смеси, когда сжигается предварительно 1Юдготовленная горючая смесь 2) диффузионное горение, когда газ и воздух подаются порознь 3) горение с недостаточным объемом воздуха (газ подается вместе с воздухом, но объем последнего недостаточен для полного горения). [c.234]

Диффузионное горение газа в турбулентном потоке характеризуется более сложным механизмом горения по сравлению с ламинарным. Сильное влияние на длину факела оказывает закручивание струи газа и воздуха и угол встречи этих струй. Меняя эти параметры, можно управлять длиной факела в очень широких пределах. Благодаря преимуществам закрученного потока обеспечивается хорошее смесеобразование и интенсивное горение. [c.235]

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]

Если В1ремя контактирования больше времени химической реакции, то горение относят к диффузионному, в обратном случае горение относят к кинетическому. Изображая графически изменение скорости горения топлива (рис. 2-3) в зависимости от температуры при постоянной массовой концентрации окислителя, можно показать, что s соответствии с уравнением Аррениуса (2-4) скорость реакции с ростом Т сильно увеличивается (кривая /). Область горения, ограниченная осью ординат и кривой /, называют кинетической осью абсцисс и кривой 2 —диффузионной областью горения. Между кривыми / и 2 существует область 3, в которой скорости химических реакций соизмеримы со скоростями диффузии. [c.44]

Научно-исследовательскими институтами и конструкторскими бюро велись новые теоретические разработки в области теплотехники. В 1948 г.на основе проведенных в ЦКТИ исследований А. Н. Ложкин публикует труд о трансформаторах тепла. В том же году разрабатывается теория непрерывных процессов и методов расчета диффузионных процессов (А. Н. Планов-ский, В. В. Кафаров и др.). В 1949 г. выходит в свет монография о горении углерода [16]. [c.46]

На рис. 7-2 показан характер изменения скорости горения графита в потоке воздуха. Отметим разкое, экспоненциальное увеличение скорости реакции в кинетическом режиме с ростом температуры Ту . Ясно, что при вполне определенном соотношении между скоростью поступления окислителя и собственно скоростью химической реакции на поверхности должен наступить кризис в результате которого результирующая скорость разрушения уже не будет зависеть от температуры поверхности, а станет лимитироваться скоростью диффузии кислорода в пограничном слое. Этот второй режим окисления носит название диффузионного. В зависимости от давления газа в окружающей среде эта область химического взаимодействия занимает широкий температурный диапазон температура поверхности составляет от 1000 до 4000 К-Важно отметить, что в отличие от первого режима в данном случае выявляется сильная зависимость скорости разрушения от размеров тела, режима течения в пограничном слое и т. д., т. е. от тех же факторов, которые влияют на коэффициент теплообмена. Если воспользо- [c.166]

Промышленный графит представляет собой не однородный материал, а смесь менее плотного связующего с зернами кристаллического графита. В диффузионном режиме горения при равномерном поступлении окислителя компонент к различным верхности может происходить химикомеханическое выкрашивание графита. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...