Горение кинетическое

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]

Проблемы горения в двигателях нельзя представить в отрыве от развития основных научных аспектов общей теории горения. Исходя из логики развития этой науки и из задач, рожденных развитием двигателей, можно следующим образом классифицировать общие проблемы горения кинетические проблемы, термодинамические проблемы, физические проблемы. [c.378]

При сжигании газообразного топлива, в зависимости от способа подачи в топочную камеру топлива и воздуха и условий их смешения, возможны следующие варианты организации процесса горения кинетический, диффузионный и смешанный (промежуточный). [c.27]

Кинетический принцип сжигания характеризуется введением в топку заранее приготовленной (перемешанной) однородной гомогенной горючей смеси (смесь газа с воздухом). Горелки, работающие по этому принципу, называются инжекционными. При диффузионном сжигании газ и воздух вводятся в топку раздельно. Смесеобразование происходит в самой топке вследствие диффузии кислорода из окружающей среды. По этому принципу работают, например, подовые горелки. Смешанный принцип сжигания газа состоит в том, что здесь организуется одновременно два фронта горения кинетический и диффузионный. Для осуществления этого принципа горения в топочную камеру вводится газообразное топливо, предварительно перемешанное только с частью воздуха, необходимого для горения (так называемый первичный воздух), другая часть воздуха (вторичный воздух) подается в топку отдельно и смешивается с горючими компонентами за счет диффузии. [c.27]

Скорость горения частицы зависит от интенсивности химической реакции горючего с окислителем и от скорости подвода (диффузии) окислителя к топливу. Результирующая скорость горения будет определяться скоростью наиболее медленного процесса. При этом различают три области горения кинетическую, промежуточную, диффузионную. [c.335]

Области горения /—кинетическая //— диффузионно-кинетическая III диффу зионная w-i>w2>wi [c.336]

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]

Диссоциация — реакция противоположного направления реакции горения и поэтому она требует затраты энергии извне и идет с поглощением теплоты, т. е. это реакция эндотермическая. Энергия эта расходуется на разрыв связей и на сообщение кинетической энергии вновь освобождающимся частицам. Диссоциация конечных продуктов сгорания указывает на неполноту реакции, на неполноту выделения теплоты и, следовательно, приводит к снижению к. п. д. камеры сгорания. [c.214]

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]

Тем не менее ввиду простоты определения эффективных кинетических констант их часто употребляют в макрокинетике и особенно в теории горения и воспламенения. [c.65]

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]

Следовательно, в реактивном двигателе тепло, получающееся от сгорания топлива, преобразуется в кинетическую энергию газообразных продуктов сгорания и используется непосредственно для получения тяги поэтому реактивные двигатели в отличие от двигателей с винтовой тягой иногда называют двигателями прямой реакции. Реактивные двигатели по способу осуществления процесса горения топлива подразделяются на [c.415]

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]

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]

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]

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 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]

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

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]

Обращает на себя внимание характерная полка в зависимости скорости уноса массы от температуры поверхности. Иными словами, внутри кинетического режима горения образовалась небольшая зона, контролируемая диффузией. Ее появление обусловлено сменой определяющей реакции Р2 на реакцию Р1, в результате чего основным продуктом реакции вместо СО2 становится СО. [c.174]

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]

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]

Горение может протекать в одной из двух предельных областей — кинетической, когда скорость процесса определяется скоростью химической реакции, и диффузионной, когда скорость процесса определяется скоростью диффузии кислорода к топливу. [c.170]

На увеличение помимо различия кинетических констант горения топлив оказывал влияние также и дисперсный состав.- [c.319]

Предполагается, что кинетическое сопротивление горению ничтожно по сравнению с диффузионным. Схема такого процесса показана на рис. 8-1. [c.193]

На шаровой поверхности диаметром расположенной между каплей и приведенной пленкой, находится зона горения. Поскольку кинетическое сопротивление ничтожно, горение происходит в очень тонком слое, практически на поверхности. Состав смеси на этой поверхности должен соответствовать стехиометрии. Для чисто диффузионного процесса концентрации кислорода и паров топлива должны быть нулевыми. Действительно, одновременно не могут присутствовать кислород и горючее без того, чтобы не произошла реакция. Так как поле концентрации должно быть непрерывным, то в объеме между зоной горения и каплей должны находиться только пары топлива и продукты горения, а во внешней пленке — только кислород и продукты горения. [c.193]

Диффузионная теория не учитывает также влияния кинетических условий на ход процесса. Между тем учет последних особенно важен для определения возможности устойчивого горения капли и для решения вопроса о пределах самовоспламенения. Кроме того, только при учете кинетического сопротивления можно решить вопрос о том, происходит ли в пределах приведенной пленки полное сгорание паров топлива, как это принимается диффузионной теорией, или же заметная часть паров выходит за пределы пленки и горит в топочном объеме по законам горения газовых смесей. [c.208]

Учет кинетического сопротивления горению сильно усложняет анализ процесса. Поэтому для возможности решения задачи приходится вводить дополнительные упрощения. [c.208]

На графике показаны пунктиром температурные кривые для чистого испарения 0i и диффузионного горения 02-Первая почти совпадает с 0 на всем диапазоне, вторая близка к кривой 0 2 вблизи капли. Это значит, что скорости испарения, подсчитанные с учетом кинетического сопротивления и без этого учета, объясняется то обстоя- [c.214]

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]

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]

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]

Тщательно перемешанные топливо и окислитель, или, как говорят, предварительно подготовленная смесь, сгорают обычно в виде пламени. Оно носит название кинетического, или нормального, поскольку в этих условиях скорость его распространения определяется только кинетикой реакций, а не скоростью смешения реагентов. Распределение температур и концентраций реагентов во фронте пламени в координатах, движущихся вместе с ним, представлено на рис. 17.2. В этих координатах свежая смесь с плотностью ро подходит к фронту со скоростью Нн, а продукты сгорания с плотностью Рг<Ро уходят со скоростью Нг>Нн. Массовые количества подходящих и отходящих газов одинаковы ро н=РгМг. Процесс горения, т. е. химического взаимодействия молекул топлива и окислителя, в основном протекает в очень узкой зоне (она называется [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]

На рис. 17-8 показано измене- ние скорости горения данного газа в зависимости от температуры про- цесса. Сначала горение отобража-ется кривой кинетического горения, а затем из-за недостаточности кон- [c.233]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...