Твердые механизм горения

Механизм горения топлива определяется горением кокса — углерода, составляющего основную горючую часть твердого топлива. [c.238]

Из всего сказанного следует, что частицы твердого топлива, прежде чем сгореть, обязательно проходят стадию газификации. Разумеется, эта модель процесса горения твердого топлива во многом условна, гипотетична. Но, вооружившись ею, можно давать уже обоснованные оценки реальных топочных устройств, с позиции четких представлений о механизме горения судить о протекающих в топках процессах. Правда, одно дело — одиночная частица, и совершенно другое — легион. Хотя, как свидетельствует опыт, чисто механическое сложение элементов вряд ли сулит коренные качественные изменения. Вместе с тем вопрос, как происходит сжигание твердого топлива в настоящей топке,— заслуживает специального рассмотрения. Начнем с самого примитивного, слоевого способа. В промышленности он еще весьма популярен, особенно при сжигании каменных углей. Наиболее простое его воплощение — противоточная схема, когда топливо поступает сверху, а воздух — навстречу ему снизу. [c.182]

Предлагаемая книга содержит описание последних достижений в области ракетных двигателей на химическом топливе, включая характеристики двигательных установок, свойства топлив и технологию их промышленного изготовления, механизм горения и устойчивость, совместимость двигателя с ракетой, управление направлением и величиной тяги. Уже имеются специальные монографии и по твердым топливам [103, 178], и по жидким [67] здесь, пожалуй, впервые оба эти типа ракетных двигателей рассмотрены совместно. Кроме того, в книге показано, как изложенные теоретические принципы применяются на практике к высокоэффективным двигательным установкам (ДУ) ракет-носителей и космических летательных аппаратов. [c.13]

МЕХАНИЗМ ГОРЕНИЯ ТВЕРДЫХ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ [c.58]

Механизм горения твердых ракетных топлив [c.59]

Механизм горения твердых ракетных топлив Температура [c.73]

Процесс горения твердого топлива также состоит из ряда последовательных этапов. В первую очередь происходят смесеобразование и тепловая подготовка топлива, включающая подсушку и выделение летучих. Получающиеся при этом горючие газы и коксовый остаток при наличии окислителя далее сгорают с образованием дымовых газов и твердого негорючего остатка — золы. Наиболее длительным оказывается этап сгорания кокса — углерода, который является основной горючей составляющей любого твердого топлива. Так, например, для антрацитов содержание углерода на горючую массу составляет 93—95, а для дров и торфа 50—60 %. Поэтому механизм горения твердого топлива в значительной степени определяется горением углерода. [c.65]

При избытке окисла под поверхностью образуются разломы и оголенные участки металла (рис. 2, б), которые интенсивно окисляются вплоть до образования локальных источников горения металла с газификацией всех продуктов окисления. На рис. 2, в показан желательный механизм работы, когда газообразные продукты освобождают место под твердый окисел, который заполняет все поры и не приводит к нарушению сплошности покрытия. При появлении окисла под поверхностью у основания поры или трещины он может оплавляться потоком и заполнять близлежащие поверхностные дефекты. [c.92]

Чтобы больше не возвращаться к керосиновой лампе, следует сказать, что механизм ее горения практически такой же, как восковой свечи, с той лишь небольшой разницей, что здесь отсутствует стадия плавления твердых углеводородов. [c.179]

Реакция горения частиц твердого топлива в основном имеет гетерогенный характер. Анализ этого процесса дан в работе [12]. При наличии предварительного смешения газа с окислителем горение газообразного топлива представляет собой чисто гомогенный процесс. В этом случае реагирование протекает во всем объеме. Газовые реакции, как известно, протекают по сложному цепному механизму, который, конечно, трудно учесть при комплексном рассмотрении процесса горения. [c.251]

Мы убедимся в большом сходстве такого процесса с горением нелетучего топлива не только с точки зрения математических выкладок, но и по физическому механизму явления. Это будет подчеркнуто ниже-повторением фраз и формулировок. Как и в случае горения твердого топлива, мы ограничимся здесь только простой задачей, когда температура поверхности раздела задана. Более общая постановка будет рассматриваться в других томах книги. [c.210]

Существуют три механизма гашения пламени гашение с помощью жидкого охладителя, быстрый сброс давления (такой метод часто называют б/р/ /-гашением ) и снижение давления до величины, меньшей порога горения ТРТ (так называемое р-гашение ). На рис. 48 показан профиль температуры в твердой и газовой фазах при горении ТРТ. При высоком и низком давле- [c.97]

Изложение начинается с краткого обзора принципов работы ракетного двигателя и более детального рассмотрения характеристических параметров двигателей при неравновесных химических реакциях (гл. 1). В гл. 2 описаны характеристики твердых ракетных топлив (ТРТ), технология их промышленного производства и методы экспериментального исследования затрагиваются также вопросы взрывоопасности ТРТ. В гл. 3, посвященной исследованиям механизма горения, приведены основные уравнения теоретической модели горения в ракетном двигателе на твердом топливе (РДТТ). Эта модель использована в гл. 4 для описания процесса воспламенения твердотопливного заряда. Кроме того, в гл. 4 приведен обзор исследований по воспламенению и гашению зарядов ТРТ. Далее, в гл. 5, рассмотрены проблемы расчета характеристик РДТТ. В эту главу включены разделы, посвященные модели внутренней баллистики двигате- [c.13]

Механизм горения ВУТ отличен от механизма горения твердого или жидкого топлива. Все процессы горения идут в диффузионной области, так как размеры частиц весьма малы. При горении ВУТ практически не образуется сажи, полиароматиче-ских углеводородов, в том числе опасного бенз(а)пирена, и мало летучей золы. Так как сжигание ВУТ можно вести при очень малых избытках кислорода а < 1,05), существенно снижается количество образующихся оксидов азота по сравнению со сжиганием угольной пыли. Сжигание ВУТ не сопровождается появлением химического недожога 3, а механический недожог 174 значительно ниже, чем при сжигании угольной пыли. [c.294]

О. И. Лейпунский (1945) впервые установил факт, имеющий принципиальное значение для теории горения твердых топлив,— так называемое раздувание . Горение ускоряется, если его продукты имеют составляющую скорости, параллельную поверхности горения. Впоследствии этот вид горения стали называть эрозионным . П. Ф. Похил (1953) раскрыл механизм горения коллоидных порохов (на примере пироксили- [c.363]

Ключевым звеном в теории проектирования РДТТ является знание механизмов горения твердого топлива, что позволяет с той или иной точностью прогнозировать процесс, его развитие и текущие характеристики РДТТ [6, 7, 38, 64, 67, 76 - 78]. Традиционные теории горения исходят из справедливости базисного закона [c.60]

В режиме пиролиза теплопроводящие элементы теплового ножа не контактируют с поверхностью горения заряда, а местная повышенная скорость горения обеспечивается за счет интенсивного теплообмена в местах максимального сближения ТН с твердым топливом. При значительном увеличении давления поджатия ТН к эластичному топливу пластины (иглы) ножа касаются поверхности ГГ, расплавляют компоненты топлива и выдавливают их через зазор в основную зону горения. Согласно современным представлениям о механизме горения расплавленное связ)гющее превалирует в формировании скорости продвижения пламени в глубь поверхности топлива, поэтому можно предположить, что роль смазки при движении ТН в режиме врезания выполняет горючесвязующее. [c.111]

В настоящее время не существует строгих теоретических методов для расчета скорости горения ТРТ. Создание таких методов затруднено сложностью механизма горения твердых ракетных топлив, его многостадийностью, участием большого количества физических и химических факторов. Поэтому при расчете параметров рабочего процесса РДТТ используют экспериментальный закон горения ТРТ, т. е. опытную зависимость линейной скорости горения от основных определяющих параметров в виде [c.117]

Как известно, процесс горения жидкого топлива в любом топочном устройстве состоит из процессов рас-пыливания, перемешивания топлива с воздухом, испарения топлива и горения образовавшейся смеси. В зависимости от обстановки процесса его составляющие стадии могут накладываться одна на другую, но бесспорным, если исключить образование сажи, является факт, что реакция горения жидкого топлива идет в газовой фазе. Горение паров жидкого топлива качественно протекает так же, как и горение газообразного. Полнота сгорания зависит от перемешивания топлива с воздухом. В условиях слоя механическое распыливание жидкого топлива форсункой, казалось бы, не может обеспечить хорошее перемешивание топлива с воздухом, так как капли топлива будут оседать на твердых частицах вблизи форсунки. Но в действительности такой механизм захвата жидкости твердыми частицами псевдо-ожиженного слоя, находящимися в состоянии интенсивного перемешивания, способствует разносу жидкого топлива в объеме слоя и равномерному распределению его паров в воздухе. Достаточная полнота сгорания в пределах псевдоожиженного слоя при локальном вводе жидкого топлива через форсунку с грубым распылом дает основание считать, что подобное предположение справедливо [Л. 147]. [c.156]

Ранее отмечалось (см. 2-6), что природа процессов горения, абляции, сублимации различна. Однако они имеют между собой много общего. Их объединяет унос массы и перемещение границы, наличие физико-химических процессов, протекающих на поверхности и в слоях, прилегающих к этой поверхности, наличие тепловых эффектов тепловыделения или теплопогло-щения и т. д. Не вскрывая механизма физико-химических процессов, протекающих в различных фазах, рассмотрим процесс передачи тепла в конденсированной фазе при наличии тепловых эффектов в ней. При этом будем считать, что теплофизические параметры твердого тела не изменяются и граница перемещается в глубь конденсированной фазы со скоростью Ut. Начальная температура постоянна, и заданы граничные условия первого рода. [c.279]

Суммарная кинетика горения полимера весьма сложна и включает такие разные типы реакций, как газофазные, поверхностные и подповерхностные реакции в конденсированной фазе. Химический механизм газофазных реакций при горении полимера подобен механизму реакций в диффузионных пламенах углеводородов, поэтому горение полимера можно интерпретировать как реакцию на твердой поверхности, приводящую к формированию углеводородного пламени. Реакции в конденсированной фазе включают поверхностные и подповерхностные реакции. Подповерхностные реакции представлены реакциями разложения твердой фазы, которые протекают по той причине, что разложение начинается раньше газификации. Для поверхностных реакций возможны две ситуации когда поверхность жидкая и когда она твердая и обугленная. В работе [26] проведено исследование поверхностного пиролиза ПБККГ, ПБКГГ, ПБАН, полиуретана и других связующих и обнаружено, что в широком диапазоне изменения тепловых потоков и давлений на их поверхности образуется кипящий расплавленный слой и происходит обугливание материала. [c.68]

Уже целое столетие развиваются экспериментальные и теоретические исследования экзотермических волн, распространяющихся в горючих смесях газов, а также в твердых и жидких горючих средах. Механизмом тепловыделения в таких средах являются экзотермические химические реакции, скорость протекания которых при комнатной температуре практически равна нулю и становится очень большой при температурах, достигаемых в ходе реакции (например, смеси водорода или ацетилена с кислородом или с воздухом, смесевые твердые топлива ракетных двигателей). Механизм распространения тепла в несгоревшую еще смесь естественно предполагать обусловленным процессами переноса — теплопроводностью и диффузией активных частиц, т.е. не связанным с макроскопическим упорядоченным движением среды. Однако уже в 1881г. Бертло и Вьей, Маллар и Ле Шателье открыли явление детонации, при котором горение распространяется по газовой среде со скоростями, в тысячи и миллионы раз превосходящими скорость нормального распространения пламени. Механизм распространения зоны тепловыделения в этом случае связан с прохождением по холодной горючей смеси сильной ударной волны, сжимающей и нагревающей смесь и тем самым включающей химическую реакцию с интенсивным тепловыделением роль процессов переноса в распространении зоны тепловыделения в практически реализуемых случаях химической детонации мала. [c.117]

В последние годы возник значительный интерес к экзотермическим волнам, обусловленным другими механизмами тепловыделения и распространения тепла, чем химические реакции и процессы молекулярного переноса. Здесь в первую очередь следует назвать тепловыделение при термоядерных реакциях и распространение волн термоядерного горения и детонации, а также тепловыделение при поглощении подводимой извне электромагнитной энергии, прежде всего в оптическом диапазоне частот, и распространение светодетонационных и светодефлаграционных волн. Нужно отметить также, что при распространении экзотермических волн в конденсированных веществах, обусловленных не только горением, а и другими физико-химическими процессами (например, фазовыми переходами, полимеризацией, рекомбинацией радикалов и др.), кинетика процессов и соотношения между коэффициентами переноса совершенно отличны от имеющихся в газовой среде. Поэтому в таких средах нельзя исключать возможность распространения экзотермических волн типа слабой детонации, а, может быть, и сильной дефлаграции. Тем более это относится к гетерогенным системам, в которых распространение экзотермических волн может обеспечиваться весьма разнообразными механизмами, например, упорядоченным движением диспергированной фазы относительно несущей фазы в газовых смесях с твердыми или жидкими час- [c.122]

Знание качественного состава продуктов пиролиза различных полимеров позволяет прогнозировать вероятное поведение материалов в реальных условиях горения и теоретически анализировать механизмы процессов, происходящих при распространении пламени. Экспериментально процессы пиролиза обычно изучаются на образцах твердых полимеров, поэтому полученные результаты позволяют теоретически анализировать только процессы, происходящие в твердой, а не в газообразной фазе. Кларк [35] показал, что такой подход обусловлен предположением о протекании горе-шия в диффузионной области пламени над поверхностью объекта горения, причем газообразные продукты образуются при пиролизе твердой фазы. Для замедления горения газообразных продуктов необходимо вывести процесс горения из динамического равновесия. Фридмен [36] утверждает, что такая модель пламени является неудовлетворительной для неустановивщегося состояния. [c.336]

Иногда при работе двигателей на твердом топливе происходит выход на нерасчетный режим, приводящий к взрыву. Одна из наиболее распространенных причин этого явления состоит в том, что в твердом топливе имелись недопустимо большие трещиноподобные полости (возникшие, в основном, при технологическом процессе). Когда фронт горения подходит к краю такой полости, то вследствие повышенного давления в камере сгорания горение быстро охватывает всю полость. При достаточно узкой и длинной полости вследствие затрудненного газоот-вода давление в ней достигает столь большой величины, что происходит выход системы на неустойчивый режим. В зависимости от типа топлива неустойчивость может иметь два совершенно различных физических механизма а) локальное объемное горение в конце полости, б) локальное разрушение топлива. Ниже предлагается тео-ретическое описание указанных явлений Р ]. [c.441]

Физические механизмы, обусловливающие нелинейность объемных коэффициентов ао и в случае водного аэрозоля связаны с регулярным поверхностным испарением или фрагментацией частиц в зависимости от режима их радиационного нагрева. Для аэрозоля с твердой фракцией частиц характер их разрушения и изменения оптических сечений весьма многообразен и определяется как энергетикой излучения, так и физико-химическими свойствами вещества частиц. К отмеченным механизмам нелинейности относятся инициирование термо- и массоореолов при импульсном нагреве, испарении, термической диссоциации и горении частиц возникновение очагов ионизации и оптического пробоя. Результаты исследований указанных эффектов детально рассмотрены в главах 4 и 5. На основании этих результатов выполнены теоретические расчеты [26, 49] параметров нелинейных искажений эхо-сигналов. [c.190]

Топливо транспортными механизмами подается в дробильное устройство и после измельчения направляется в бункера, из которых поступает в мельницы. Угольная пыль из мельниц подается в топку, где происходит ее сжигание. Образовавшиеся продукты сгорания омывают поверхности нагрева котла и охлажденными поступают в золоуловитель и далее дымососами удаляются через дымовую трубу в атмосферу. Воздух, необходимый для горения, подается в котел дутьевым вентилятором и, пройдя через воздухоподогреватель, поступает в мельницу и топку. Образовавшийся в результате горения твердого топлива в топке шлак и зола, уловленная в золоуловителе, транспортируются по каналам системы золошлакоудаления в насосную установку, служащую для перекачки шлака и золы с водой по трубопроводам на золоотвалы. Перегретый или насыщенный пар, полученный из воды в котле, по трубопроводам подводится к потребителям. Конденсат от потребителей подается в деаэратор, служащий для удаления газов из питательной воды. Потери пара и конденсата в системе восполняются химически очищенной водой, подаваемой насосами через водоочистительные аппараты в деаэратор. Вода после дегазации подается питательными насосами в котел. [c.9]

Первый подход реализован в работах [44, 45, 100], где на основе механизма вязкопластического образования горячих точек и предположения о развитии химической реакции в форме горения по поверхности воспламенившихся сферических пор, удалось сформулировать замкнутую модель ударно-волновых преддетонационных процессов в высокоплотных твердых ВВ. Расчеты продемонстрировали реалистичность и плодотворность модели, однако ее практическое применение сопряжено с необходимостью определения ряда механических и теплофизических характеристик ударно-сжатого вещества, которые, обычно, достоверно не известны. Необходимость учета наличия спектра очагов резко увеличивает объем вычислений. [c.304]

Одной из распространенных причин выхода двигателя на нерасчетный режим является наличие в твердом топливе слишком больших трепцинообразных дефектов, которые могут привести к неустойчивому горению. Механизм неустойчивости заключается в следуюш ем. При подходе фронта горения к краю трещиноподобной полости горение быстро охватывает поверхность полости, поскольку давление в камере намного больше первоначального давления в полости. Вследствие затрудненного газо-отвода локальные давления и температура могут резко возрасти (в особенности в концевой части полости). Кроме того, из-за специфической структуры твердых топлив в указанной концевой области возможно возникновение объемного горенйя, которое в сочетании с механизмом разрушения этой области может привести к прогарам или даже взрыву. [c.456]

Выпускаются также модернизированные аппараты ЛК,-У с механизмом перемещения проволоки, который работает в масляной ванне. Для предотвращения попадания гряэи с проволоки на детали передачи проволокопротяжные ролики вынесены наружу. Наконечники 11 ь месте выхода проволоки и горения дуги имеют вставки из твердого сплава. [c.70]

Хотя на основе существующих теорий горения уже можно сделать кое-какие практические выводы, выяснение механизма горе- ия смесевых топлив является сейчас наиболее актуальным вопросом и в этом направлении предстоит еще многое сделать. Блестящий обзор существующих по этому вопросу материалов -опубликован в работе [24]. Авторы всех существующих теорий исходят из того же основного предположения, которое использовалось при рассмотрении гомогенных топлив, а именно, что скорости выгорания (регрессивные скорости) как горючего, так и окислителя определяются уравнением (14) настоящей главы, которое дает зависимость скорости раэлгжения твердой фазы от температуры поверхности Г . [c.234]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...