Реакция горения

Назначением теплосиловых установок является производство полезной работы за счет теплоты. Источником теплоты служит топливо, характеризующееся определенной теплотой сгорания Q. Максимальная полезная работа /. акс, которую можно получить, осуществляя любую химическую реакцию (в том числе и реакцию горения топлива), определяется соотношением Гиббса (1839—1903) и Гельмгольца (1821 —1894), получаемым в химической термодинамике [c.56]

Выше указывалось, что теплоту, выделяющуюся в реакции горения, принято относить к единице массы топлива, называя теплотой его сгорания. Поскольку в реакции в равной мере участвуют и горючие элементы (топливо), и кислород (воздух), эту теплоту можно отнести и к единице массы воздуха. Расчеты показывают, что отнесенная к единице полностью прореагировавшего воздуха теплота сгорания различных топлив несколько различается, однако в среднем ее можно принять равной 3,8 МДж на [c.127]

Твердые частицы, содержащие оставшийся после возгонки углерод и отделенные от использованного доломита, поступают в топку-газификатор, которая работает также по принципу псевдоожиженного слоя. Состоящий из этих частиц слой продувается воздухом и паром и разделяется на две зоны. В нижней протекает в основном реакция горения с образованием СО2 и Н2О и повышением температуры до 1150°С. Частицы золы при такой температуре становятся липкими, агломерируют и оседают на дно аппарата, откуда их можно уже удалить. Таким путем обеспечиваются минимальные потери углерода. Циркулирующие в слое частицы переносят тепло в верхнюю зону слоя, где СО2 и Н2 реагируют с углеродом, образуя генераторный газ. [c.29]

Для нагрева деталей при сварке используют энергию химической реакции горения (газовая сварка, термитная сварка и др.), электрическую энергию (электросварка) и др. [c.194]

Плавление и испарение кварца может сопровождаться диссоциацией. Нагреваемый твердый кварц размягчается и образует испаряющийся жидкий слой, из которого в газообразный пограничный слой поступает газообразная двуокись и окись углерода и кислород. В работе ]209] анализируется влияние массообмена и массовых сил на двухфазный пограничный слой. Существование жидкого слоя и процесс выброса капель определяются условиями распыла струй и капель (эти вопросы исследованы в работе [554] на основе работ [340, 787]). Абляция графита сопровождается реакциями горения и диссоциацией воздуха. Можно ожидать, что при температурах поверхности до 2800° С атомы азота диссоциированного воздуха будут рекомбинировать в газовой фазе. Простая модель для исследования системы С — О — N была использована в работе [682]. [c.371]

Запишем уравнение реакции горения ацетилена [c.257]

Например, для реакции горения водорода можно записать [c.257]

В этих условиях может возникнуть тепловой взрыв если скорости экзотермической реакции горения достаточно быстро возрастают с температурой, то при невозможности стационарного распределения возникают быстрое нестационарное разогревание вещества и ускорение реакции (Н. Н. Семенов, 1923). Скорость (а с ней и интенсивность выделения тепла) взрывных реакций горения зависит от температуры в основном пропорционально множителю exp —U/T) с большой энергией активации U. Для исследования условий возникновения теплового взрыва следует рассматривать ход реакции при сравнительно незначительном разогревании вещества и соответственно этому разложить [c.279]

Как и реакция горения, конденсация пара представляет собой экзотермический процесс. Роль теплоты реакции q играет при этом количество тепла, выделяющегося при конденсации пара, заключенного в единице массы газа ). Конденсационная адиабата, определяющая зависимость р2 от V2 при заданном [c.689]

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]

Калориметрическим путем можно определить количество теплоты, полученное (отданное) телом, тепловые эффекты химических реакций, эффекта реакций горения топлив, тепловые эффекты фазовых переходов и т. д. [c.30]

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]

Реакции горения, происходящие с уменьшением числа молей. К этим реакциям относятся однотипные реакции горения водорода и окиси углерода [c.215]

При определенных условиях в газах помимо диссоциации и реакций горения имеет место ионизация атомов и молекул. Реакцией ионизации называют эндотермическую реакцию, в ходе которой происходит расщепление молекул и атомов на положительно заряженные частицы — ионы и на электроны . Ионизация в газах при высоких температурах возможна в результате следующих процессов [c.65]

Примером такой реакции является реакция горения водорода. Цепная реакция горения водорода протекает через промежуточное образование атомов водорода, кислорода и радикалов по следующему механизму [c.233]

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]

Расход воздуха на сжигание 1 кг топлива. Объем воздуха, необходимый для сжигания 1 кг твердого или жидкого топлива, определяется па основе расчета стехиометрических уравнений реакции горения. Ниже приведены реакции полного горения топлива [c.239]

Химические процессы превращения одних веществ в другие играют большую роль в технике. Достаточно вспомнить, что тепло, которое в различного рода тепловых двигателях преобразуется в полезную работу, получается путем сжигания топлива, т. е. является результатом химической реакции горения. [c.305]

Для расчета температуры Тт предположим, что реакция горения начинается при температуре То и идет при этой температуре до установления концентрации продуктов сгорания, соответствующей равновесию реакции при температуре горения Т (которая является пока неопределенной), после чего образовавшаяся смесь газообразных продуктов реакции и имеющихся в смеси других газов нагревается за счет тепла, выделившегося при этой реакции, до температуры Т . [c.316]

Потери теплоты с механическим недожогом, как и потери q , существенно зависят от избытка воздуха в топке. При уменьшении избытка воздуха в топке (а ) химические реакции горения замедляются. Слишком большие избытки воздуха вызывают пони-38 [c.38]

Камерный (факельный) способ сжигания твердого топлива осуществляется преимущественно в мощных котлах. При камерном сжигании размолотое до пылевидного состояния и предварительно подсушенное твердое топливо подают с частью воздуха (первичного) через горелки в топку. Остальную часть воздуха (вторичный) вводят в зону горения чаще всего через те же горелки или через специальные сопла, В топке пылевидное топливо горит во взвешенном состоянии в системе взаимодействующих газовоздушных потоков, перемещающихся в ее объеме. При большем измельчении топлива значительно возрастает площадь реагирующей поверхности, а следовательно, химических реакций горения. [c.45]

Кинетика реакций горения. Скорость химической реакции зависит от кон-( центрации реагирующих веществ, темпе-I ратуры и давления и определяется произведением концентраций реагирующих веществ [c.144]

Количественные соотношения химических реакций горения могут быть получены при известных молекулярных массах р веществ и плотностях р = р/22,4 газов при нормальных физических условиях. Горение углерода с образованием углекислого газа можно представить уравнением [c.146]

Химический недожог является прежде всего следствием недостатка воздуха в зоне горения или плохого его перемешивания с топливом. Eiro увеличению способствует также уменьшение температуры в топке при снижении нагрузки (оно уменьшает скорость реакции) и малое время пребывания топлива в топочной камере. Последнее наблюдается при форсировании топки, когда повышается скорость топливовоздушной смеси и реакции горения не успевают завершаться в пределах топки. [c.132]

Изменение внутренней энергии в ходе химической реакции может проявляться только в виде теплоты или в виде работы. Так, результатом реакции гремучего газа после выравнивания температур будет отдача теплоты окружающей среде. Это термодинамический процесс. Если же эту реакцию осуществить в цилиндре двигателя, то водяной пар соверщит, воздействуя на порщень, определенную работу. Взяв состояние смеси до сгорания за начальное и состояние водяного пара после расширения в цилиндре за конечное, будем иметь дело с чисто термодинамическим процессом взаимодействия с окружающей средой. Таким образом, химическая реакция может рассматриваться как термодинамический процесс. Из химических процессов для авиационных специалистов наибольший интерес представляют реакции горения (процесс окисления топлив), ибо выделившаяся в процессе горения теплота в двигателях может быть преобразована в механическую работу. [c.192]

В гетерогенных реакциях, т. е. в реакциях, где, кроме газов, участвуют конденсированные вещества (твердые тела и жидкости) в общее давление смеси, кроме парциальных давлений реагирующих газообразных веществ, входят пары этих конденсированных веществ. Например, для реакции горения твердо1 о углерода [c.213]

Рассмотрим реакцию горения водорода. Пусть при определенной температуре реакции, для которой известна величина константы равновесия Кр, к моменту равновесия непрореагировала а-я часть моля, тогда в продуктах горения вместо 2 моль водяного пара будет только 2(1 — а) моль, но вместо 2а моль пара останутся в смеси непрореагировавшие водород и кислород в количестве водорода 2а моль, а кислорода а моль. Таким образом, состав продуктов сгорания к моменту равновесия будет следующий [c.215]

Для упрощения ограничимся случаем, когда перед волной (состояние о) продукты реакции горения (третья комиоиеита) отсутствуют, т. е. перед волной газовая фаза состоит только па окислителя или в случае унитарного топлива — ипертноп компоненты [c.426]

В зависимости от характера участия вещества поверхнссти в гетерогенной реакции эти реакции могут быть в основном двух типов реакции горения и каталитические. [c.80]

Гетерогенной реакцией горения называют реакцию, три которой вещество поверхности принимает непосредствег ное участие в химической реакции окисления, причем продукты реакции содержат элементы, входящие в состав вещества поверхности. [c.80]

Выясним вначале, при каких условиях реализуются стационарные режимы горения в газовой фазе, и дадим классификацию этих режимов. С этой целью решим анал -тически задачу об обтекании смесью газов СО+Оа СОа--+N2 инертного нагретого тела с постоянной температуроя поверхности Тц, (термостата). Температура газовой смеся на бесконечности Тд Т , в результате чего гомогенная химическая реакция горения оксида углерода протекает только вблизи нагретой поверхности. Для получения аналитического решения поставленной задачи сделаем ряд уг -рощающих допущений. Будем считать дополнительно, что числа Прандтля и Шмидта постоянны, / = 1, кислород находится в избытке, а [c.402]

Уравнение (10.3) есть результат применения первого закона термодинамики к химической реакции при р, 7 =сопз1. Одновременно это уравнение выражает закон Гесса — тепловой эффект реакции не зависит от пути перехода действительно, изменение энтальпии — параметра состояния — определяется только ее значениями в начальном и конечном состояниях. Например, тепловые эффекты реакций горения углерода в одну стадию (С СОг) и в две стадии (С СО- -СОг) равны между собой. [c.238]

Характерной особенностью реакции горения является их высокая экзотермичность. Поэтому на увеличение скорости горения будет оказывать влияние и температура. [c.233]

Чем выше избытки воздуха и присосы в топке и пылеприготов-лении, тем ниже температура да, а следовательно, скорость химических реакций горения и экономичность топочного процесса. Так, увеличение избытка воздуха с 1,1 до 2 при сжигании каменных углей приводит к падению да на 600—700 °С. [c.34]

Реакции характеризуются сильной экзотермичностью, обусловливагощей рост температуры. Влияние темперг1-туры на скорость реакции значите.льно сильнее влияния концентрации реагирующих веществ. Поэтому, несмотря на уменьшение концентрации реагирующих веществ при горении, скорость реакции горения увеличивается и достигает максимума после выгорания 80-90% го- [c.144]

Расчет процесса горения. При проектировании топочных устройств необходимо определять количества потребного для горения топлива окислителя и газообразных продуктов сгорения. Данные для таких расчетов могут быть получены в результате анализа элементарных реакций горения горючих элементов, содержащихся в топливе. [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...