Режимы горения частицы

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]

Борьба с отложениями на внешних поверхностях нагрева в топочных камерах ведется путем поддержания такого режима горения топлива, при котором среда в топочной камере окислительная, процесс горения полный и отсутствует наброс (попадание) факела на стены. В газоходах необходимо при всех нагрузках выдерживать скорости газов, препятствующие отложению частиц, вынесенных из топочного устройства. Чрезмерное увеличение указанной скорости дымовых газов ведет не только к разрушению слоя отложений, но и износу металла. [c.162]

Рис. 81. Зависимость удельной поверхностной скорости горения частицы электродного угля с диаметром 15 м/л от температуры для почти изотермических режимов

Таким образом, осуществление высоко- или низкотемпературного режима горения определяется предысторией процесса. При увеличении интенсивности падающего излучения /, начиная с нуля, реакция протекает при меньшей температуре вплоть до темпера-туры Тг (температуры воспламенения частицы), определяемой меньшим корнем уравнения, после чего температура скачкообразно возрастает. При уменьшении I с достаточно большой величины температура горения монотонно уменьшается до температуры Те (температуры потухания), определяемой наибольшим корнем, после [c.146]

Между тем, как нетрудно видеть из (91), скорость несгоревших частиц (в начале зоны горения) в случае детонации может быть больше звуковой получается это на режиме [c.231]

Числовые расчеты показали, что существуют низкотемпературный индукционный) и высокотемпературный режимы зажигания реагента частицей. Первый режим реализуется при 0ОН = 0, Т = 7 он< Т-с, где — адиабатная температура горения, а второй режим — при Тон > >Тг. [c.295]

Процесс сжигания топлива происходит в неподвижном и кипящем слое (псевдоожиженном), В неподвижном слое (рис. 13, а) куски топлива не перемещаются относительно решетки, под которую подается необходимый для горения воздух. В кипящем слое (рис. 13, б) частицы твердого топлива под действием скоростного напора воздуха интенсивно перемещаются одна относительно другой. Кипящий слой существует в Границах скоростей от начала псевдоожижения до режима пневмотранспорта. [c.41]

Видно, что уменьшение доли углерода приводит к резкому возрастанию Ge (рис. 9-3, а, кривая 2). При добавлении в углерод стекла, вероятно, нельзя считать, что оно по мере выгорания частиц углерода беспрепятственно сносится потоком. Очевидно, что при некоторой минимальной концентрации фз о наличие стекла приведет к замедлению горения, так как поверхность углерода будет обволакиваться пленкой расплава. Можно предположить, что переход от одного определяющего механизма разрушения (плавления стекла) к другому (горение углерода) происходит не скачком, а через некоторую последовательность промежуточных состояний, причем начало перехода, вероятно, зависит от режима внешнего обтекания. [c.244]

Еще слабее проявляются специфические особенности механизма взаимодействия углерода со стеклом, т. е. механический унос частиц углерода, их поверхностное (гетерогенное) горение при турбулентном режиме течения в пограничном слое. Это, вероятно, связано с относительно высоким уровнем теплоотдачи в турбулентном слое при сохранении почти того же уровня сдвигающихся напряжений в пленке расплава, что и в ламинарном пограничном слое. При этом доля испарения в уносе массы быстро увеличивается. В этом случае отличия в эффек- [c.282]

Частицы топлива (см. рис. 5.48), подаваемого по каналу 7 в разгонную камеру, подхватываются потоком восходящего воздуха, поступающего по каналу 6, поднимаются вдоль разгонной камеры и к моменту достижения камеры сгорания I разгоняются до скоростей, достаточных для обеспечения режима фонтанирования. При этом обеспечивается хороший выжиг топлива. Поток продуктов сгорания из аэрофонтанной топки, содержащий горячую золу, по газоходу 12 направляется в циклон 3, в котором зола выделяется из потока газов и направляется в делитель 4, откуда часть ее поступает в реактор пиролиза, а излишки - в зольный теплообменник 6 и далее в систему золоудаления. В зольном теплообменнике теплота золы используется для подогрева воздуха, идущего на горение. [c.259]

Поэтому доменный газ без карбюрации не эффективен при данном режиме теплообмена, так как при горении дает низкую температуру и несветящееся пламя. Чем больше углеводородов в горючем газе (СН4 и особенно С Н ), тем больше оснований получить пламя повышенной светимости в связи с возможностью в этом случае возникновения естественной карбюрации за счет разложения углеводородов и выделения углеродистых частиц. [c.211]

При этом разница а числовых значениях измеряемых показателей может достигать 300°С (см. рис. 2). Это можно объяснить тем, что увеличение размера коксовой частицы обусловливает проявление другого режима ее горения. При сравнительном изучении температурных показателей горения материалов следует использовать один и тот же гранулометрический состав проб. [c.76]

В [14] обращено внимание на возможность турбулизации плазменного потока при пробое вблизи поверхности мишеней, в особенности при дозвуковых режимах течения. При этом ожидается, что мелкомасштабные турбулентные пульсации должны интенсифицировать процессы энерго- и массопереноса вблизи фронта поглощения, увеличивая тем самым скорость волны горения . Турбулентность более крупных масштабов способна разрушать структуру факела. Отметим также работу [16], в которой предложен возможный механизм инициирования плазмы вблизи диэлектрических поверхностей, обусловленный пробоем воздуха при термическом растрескивании облучаемой поверхности и образовании на поверхности разноименных электрических зарядов с плотностью — 10 см . Трещинный механизм пробоя может способствовать понижению пробоя массивных частиц. [c.153]

При горении углеродной частицы концентрация окислителя может распределяться по поверхности неравномерно. Сравнительно равномерное распределение окислителя по поверхности имеет место лишь при малой относительной скорости потока и ламинарном режиме движения. При скорости более 1—2 м/с выгорание частицы происходит неравномерно интенсивно с лобовой стороны и малозаметно в тыльной части. [c.69]

Расиространение горения в смесях газа с горючими частицами может происходить как за счет процессов переноса — теплопроводности и диффузии, передачи тепла излучением, так и за счет газодинамических процессов — конвективного двпженпя относительно частиц горячих продуктов реакции, ударных и детонационных волн. Реализация того или иного механизма зависит от режима горения частиц, концентрации топлива, геометрии устройства, где горение осуществляется, и особенностей инициирования. При этом скорость распространения фронта горения изменяется в широком диапазоне от нескольких сантиметров до нескольких метров в секунду. [c.402]

Режимы горения частиц. Анализ экспериментов, связанных с наблюдением горения отдельной каплп или частицы, позволяет выявить три основных предельных режима, [c.402]

Температуры частиц, которые устанавливаются при гетеро-геппом режиме горения частиц углерода, металлов и др., могут достигать значений порядка 3000 К. Для таких температур характерная длина волны излучения, на которую приходится максимум энергии спектра, может быть оценена из рав- [c.405]

Режим гетерогеппого горения частиц. В этом режиме отсутствуют i -фаза и пары топлива (рк2) = О, Jn—J), и тепло химической реакции выделяется пепосредственио в частицах, чему соответствуют аккомодационные соотношения в виде [c.408]

Режим квазигомогенного горения частиц. В этом режиме также отсутствуют F-фаза, и тепло химической реакции выделяется непосредственно в несущей фазе, чему соответствуют аккомодационные соотиошеиия для. г, i=F, 1, 2) в виде [c.409]

Парофазный режим горения частицы. В этом режиме теплота горения выделяется в F-фазе, н соответствующие аккомодационные соотношения можно заннсать в виде [c.410]

Процесс горения частиц уиптарного топлива в атмосфере пнертного газа в зависимости от температуры окружающего газа и возможные при этом режимы в рамках схемы приведенной пленки рассмотрены в теоретических работах Ю. А. Гостпнцева [c.414]

Пример 4. Экоиомичные режимы горения мазутных парогенераторов нередко сопровождаются образованием сажевых и коксовых частиц. Тепловые потери при этом невелики, однако, оседая на низкотемпературных поверхностях воздухоподогревателя, эти частицы увеличивают аэродинамическое сопротивление и, что самое опасное, могут быть причиной разрушительных пожаров, особенно в регенеративных воздухоподогревателях. Кроме того, мелкие частицы сажи загрязняют воздушный бассейн. Допустимый уровень уноса здесь определяется не только концентрацией его в дымовом газе, но и мощностью электростанции, высотой трубы, климатом и многими другими факторами, даже в том случае, если это идет в ущерб экономике собственно парогенератора. [c.18]

В стационарном режиме горения DT-реакции все потери из плазмы с избытком компенсируются мощностг>ю, выделяющейся в термоядерных реакциях в виде -частиц. к-рые удерживаются в плазме и передают ей свою энергию. [c.43]

Все большее распространение получает метод СВС (самораспрост-раняющийся высокотемпературный.синтез), при котором используется только тепло экзотермического взаимодействия исходных компонентов. Карбид металла образуется в вакууме в режиме горения и узкая, ярко светящаяся зона перемещается по смеси от места инициирования реакции (участок шихты, нагретый, например, раскаленной металлической спиралью, электрическим разрядом, лучом лазера и т.п.) в обьем шихты. Фронт горения перемещается по объему шихты со скоростью от десятых долей сантиметра до нескольких сантиметров в секунду, что предопределяет быстроту синтеза (обычно время СВС не превышает нескольких секунд). На результаты СВС влияют плотность шихты, соотношение и размер частиц исходных компонентов. [c.164]

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]

Рис. 24. Зависимость давления в ударной волне, давления и плотности продуктов сгорания при нестационарных режимах горения в открытой трубе от безразмерной скорости пламени по частицам стехиометрической метано-кислородной смеси (обозначения теже, что и на рис. 22).

Совершенно иной подход к описанию механизма скорости горения дан в работе [2]. Доказательство построено на основе экспериментальных наблюдений за горением систем, сопровождавшихся образованием большого объема конденсированного остатка топлива. Рассмотрен случай, когда при горении топлива конденсированный остаток образует плотный слой тохпциной Хх (через который прорываются пузырьки или струи газовых полупродуктов), а при х>хх слой разрыхляется. Было высказано мнение, что ...возможны случаи, когда при увеличении давления толщина плотного слоя остатка х должна расти. Если на поверхности имеется слой вязкой жидкости или слипшихся частиц, то унос остатка происходит в результате разрыва вязкой пленки при выходе пузырька на поверхность. При таком режиме унос пропорционален потоку пузырьков и квадрату радиуса пузырьков. Чтобы толщина слоя остатка была стационарной, она должна быть не слишком большой - такой, чтобы на длине еще происходило существенное расширение пузырька. Пока давление в камере меньше давления, при котором зона реакции садится на плотный слой остатка р ), скорость горения пропорциональна р и увеличение х не сказывается ни на скорости горения, ни на ее зависимости от давления. Однако при давлении больше, чем р, рост х должен привести к снижению скорости горения. По мере дальнейшего повышения давления либо произойдет затухание горения, либо горение проникнет внутрь слоя остатка, т.е. произойдет переход от одного режима горения к другому . Особый интерес представляет утвер- [c.62]

Здесь первый нпжнпй индекс / = 1, 2, F (он же может быть единственным) относится соответственно к несущей, дисперсной и F-фазам, где F-фаза относится к мтфоиламенам вокруг частиц (в случае парофазного режима их горения), аналогично 2-фазе ее теплоемкостью будем иренебрегать второй нижний индекс А = 1, 2, 3 для параметров газовой фазы (/ = 1) относится соответственно к компоненте окислителя (или инертной компоненте), парам топлива и продуктам горения. Далее 2=1, кз, оп- [c.404]

Воспламенение частиц происходит при разогреве их поверхности до некоторой температуры. После этого в гетерогенном режиме начинается стадия медленного горения, а в квазигомогенном и парофазных режимах — стадия испарения или газофикации. До начала фазовых переходов поток тепла пз газа к поверхности частиц qiz весь идет внутрь частиц [c.407]

Для аэровзвеси, которой соответствуют ударные адиабаты и интегральная кривая fjbgdj на рис. 5.3.1, структура стационарной детонационной волны в режиме Ч—Ж показана на рис. 5.3.3. Видно, что скорость газа в зоне горения (после точки воспламенения Ь) из-за вдува горячих продуктов реакции увеличивается, а скорость частиц за счет межфазного трения надает. В некоторый момент скорости фаз совпадают (точка h). При этом [c.429]

В топочном объеме при горении топлива происходит улетучивание щелочных металлов и хлора из минеральной части или их освобождение из органической массы топлива. Степень улетучивания щелочных металлов в топке зависит от минералогического состава неорганической части топлива, температуры, состава среды и размеров частиц. Щелочные металлы улетучиваются из золы топлива намного легче, чем такие компоненты, как Si02, СаО и др. Легко улетучиваются также щелочные металлы, связанные непосредственно с органической массой топлива, и все соединения хлора. -Следовательно, доля щелочных металлов, переходящих в топке в паровую фазу, зависит не только от их общего содержания в топливе, но также от типа соединений щелочных металлов в топливе и режима топочного процесса. [c.26]

Особенность проектируемых реакторов — работа в импульсном режиме. Цикл начинается с тщательного вакуумирования тороидальной камеры и заполнения ее газовой топливной смесью, которая затем ионизуется электрическим разрядом специальными системами. Полученная плазма разогревается сначала собственным током в течение нескольких секунд, а затем дополнительно инжекторами, после чего начинается самоподдер-живающаяся термоядерная реакция, которая длится несколько минут (или несколько десятков минут). Заряженные частицы удерживаются в плазме около 1 с, поэтому вскоре начинается их взаимодействие с первой стенкой (за исключением частиц, выведенных в дивертор). В результате материал стенки частично распыляется и попадает в плазму, которая быстро остывает горение топлива прекращается. После этого содержимое вакуумной камеры откачивается и цикл повторяется заново. Пауза между рабочими частями последовательных циклов длится десятки секунд. [c.159]

В считавшихся до недавнего времени обычными режимах с а"п.п=1,15 освобождающиеся при окислительном пиролизе коксо-сажевые частицы догорали в ядре факела и уносом их остатков справедливо пренебрегали. Потоки газов по тракту котла были прозрачными. По мере снижения коэффициента избытка воздуха процесс горения затягивается, коксо-сажевые частицы выносятся в относительно холодные зоны, температурный уровень в которых недостаточен для сгорания углерода. В итоге уходящие газы обогащаются высокодисперсными частицами углерода. Появляются потери с механической неполнотой сгорания. Частицы углерода, или, как их обычно не вполне точно называют, сажа, оседают на поверхностях нагрева котла. На трубах паропорегревателей и экранов сажа сразу догорает, не причиняя особых неприятностей. На поверхностях воздухонагревателя, коробов уходящих газов и частично экономайзеров происходит постепенное накопление сажи, что в дальней-74 [c.74]

Величина уноса Гун зависит от содержания в топливе мелочи чем ее больше, тем больше унос в камеру топки. Процесс выноса из слоя мелких частиц протекает следующим образом. Мелкие частицы топлива в слое располагаются в ово бодных промежутках между крупными частицами, которые образуют заш итный и фильтруюш,ий слой. Защитное действие этого слоя изменяет фактическое начало уноса более мелких частиц. При чрезмерном динамическом напоре воздуха устойчивое залегание мелких частиц нарушается, и они приходят в движение, увлекаются газовоздушным потоком и могут быть вынесены через защитный слой. Это явление особенно интенсивно протекает при сжигании слабоспе-кающихся углей. Если при этом и избыток воздуха будет больше необходимого для завершенности процесса горения, то скорость газовоздушного потока в слое еще более возрастет и вынос частиц усилится. Форсирование топки также нарушает стабильность процесса горения и приводит к бесконтрольному распределению воздуха в слое с усиленным выносом мелких частиц. Для удержания мелких частиц в слое необходимо, чтобы динамический напор воздуха был меньше их веса, т. е. вес частиц угля дол ен быть больше подъемной силы воздушного потока. Таким образом, важность обеспечения налаженного воздушного режима топки и оптимального режима загрузки очевидна. [c.37]

При эксплуатации пылеприготовительных установок предусматриваются меры, уменьшающие вероятность взрывов. Возникновение взрывов или воспламенение пыли зависят от концентрации частиц топлива в аэросмеси, в том числе крупных частиц, влажности пыли, содержания кислорода в сушильном агенте, наличия очага горения. Поэтому требования НТД предусматривают, чтобы количественные характеристики перечисленных объективных процессов находились в пределах, исключающих угрозу взрывов. Это достигается за счет конструкции оборудования, режимов работы котлов и пылепригото-витрльных установок. В отопительно-производственных, отопительных и производственных котельных пылевидное сжигание не применяется. Его используют в энергетических котлах тепловых электростанций. Мероприятия по предотвращению взрывов угольной пыли разработаны подробно. Основные из них изложены в НТД. При этом отметим, что работа на пылеугольных котлах должна выполняться по режимным картам, причем при всех режимах не должны образовываться отложения пыли на деталях и узлах котла. Режим ные и конструктивные мероприятия по взрывобезопасности в зна чительной мере зависят от марки и характеристик твердого топлива В этой связи пуски и остановы проводятся в строгой последователь ности, предусмотренной производственной инструкцией, которая в свою очередь, составляется на основании технической документа ции завода-изготовителя котла. При пуске на газе прежде всего проверяется герметичность запорных органов перед горелками обеспечивается давление газа, воздуха и тяги (при уравновешен ной тяге) согласно требованиям инструкции, вентилируется топка и газоходы. Вентиляция топки должна продолжаться не менее 10 мин П1 и расходе воздуха 2S% номинальной нагрузки и более. [c.47]

Таким образом, для слоев как мелких, так и крупных частиц с повышением температуры при постоянной массовой скорости фильтрации число псевдоожижения растет, а следовательно, в соответствии с двухфазной моделью псевдоожижения при прочих равных условиях приходится ожидать увеличения доли газов, проходящей в виде пузырей, и усиления пульсаций слоя. Этот вывод находится лишь в кажущемся противоречии с установленным в (Л. 17] экспериментальным фактом уменьшения пульсаций слоя при переходе от псевдоожижения его холодным воздухом к режиму с прежним расширением слоя, но при сжигании в нем горючего газа и повышении температуры слоя до I 000° С. Кстати, аналогичное успокоение пульсаций в раскаленном псев-доожиженном слое по сравнению с холодным наступало и в опытах [Л. 116] при сжигании в слое не газа, а жидкого то плива (солярового масла) (рис. 1-10). Однако специально проведенные измерения пульсаций давления в слое в условиях, когда ввод жидкого топлива прекращали, а слой, несмотря на подачу прежнего количества холодного воздуха, оставался достаточно долго горячим благодаря аккумулированному при сжигании топлива теплу, показали в соответствии с формулами (1-14) и (1-15) резкое усиление пульсаций. Таким образом, успокоение пульсаций при сжи гании в псевдоожиженном слое топлив и сохранении прежней массовой скорости фильтрации связано не с высокой температурой слоя, как можно предположить по Л. 17,. 36, 147], а с протеканием реакций горения. iB случае сжигания жидкого топлива присоединялся также процесс быстрого испарения его капелек, попавших на раскаленные частицы. Видимо, вспышки газового и жидкого топлив и локальные повышения давления при мгновенном ис- [c.38]

Подобная холодная зона потока псевдоожижающего агента при установившемся режиме работы высокотемпературного псевдоожиженного слоя простирается, конечно, на ничтожное расстояние от решетки и вряд ли приводит к образованию на ней застойных зон материала при обычно высоких рабочих числах псевдоожижения. Но различие температуры дутья и рабочей температуры слоя может вызвать серьезные затруднения при пуске (розжиге) высокотемпературной установки. Если не осложнять установку подачей под решетку при розжиге горячих топочных газов от специальной топки, то надо обеспечить скорость холодного воздуха в газораспределительном устройстве, достаточную для развитого псевдоожижения с интенсивным перемешиванием частиц -(примерно, так называемую Wonr). Очевидно, если не дать при розжиге расход воздуха, достаточный не только для стабильного псевдоожижения, но и для перемешивания нижней части слоя, то очаг горения в самой верхней части слоя не сможет быстро нагреть весь слой до высокой температуры и перейти на свое место в нижнюю часть слоя, т. е. роз- [c.39]

На зарубежных электростанциях, работающих на топливах с большим количеством ксилитов, или же при работе мельниц в бессепараторном режиме получили распространение механические дожигательные решетки, ставшие стандартным оборудованием буроугольных топок. Как показывает опыт ТЭС Дъепдъеш , механические решетки, помимо дожигания крупных частиц топлива, явились дополнительным средством интенсификации топочного процесса, так как в этом случае холодная воронка из источника поглощения тепла превратилась в зеркало горения, температура которого составляет не менее 1273 К (1000°С) и является более высокой, чем в остальной части топочной камеры. [c.141]

В работах [14, 40] обнаружен и исследован механизм коллективного низкопорогового пробоя, который реализуется при повышенных концентрациях грубодисперсного поглощающего аэрозоля и лазерных импульсах миллисекундной длительности. Измерения проводились с лазером на Nd-стекле в режиме свободной генерации. При интенсивностях излучения около 1 МВт-см 2 и концентрации частиц размером 5—10 мкм, превышающей 10 см , развивалась температурная неустойчивость с Гс= (5-f-15) 10 К, обусловливающая изотермическую ионизацию парогазовой среды. Причем фронт плазмы распространялся с дозвуковой скоростью (режим медленного горения разряда). [c.39]

В [17] построены математические модели поздней стадии эволюции плазменных микрообластей, возникающих вокруг аэрозольных частиц под действием лазерного излучения в режимах ударной волны и дозвуковой волны горения. При этом на основе моделирования обратной задачи по характеристикам незатухающих решений для движения фронта плазмы в окружающем воздухе уточнялись требования к краевым условиям (параметрам плазмы первичного пробоя), для которых незатухающие решения задачи существуют. Из расчетов следует возможность относительной стабилизации микрофакела размером (2- 4)-IQ- см вблизи частицы корунда с начальной допробойной температурой ее поверхности (6- 8)-10 К, интенсивностью излучения СОг-лазера / = 4-10 ВтХ Хсм 2 (3-f-23) с. Стабилизация объясняется уменьшением потока пара с поверхности частицы по мере ее испарения. [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...