Тепловыделение и сгорание

Предыдущие исследования (см. главы II и III) дают возможность по-новому анализировать индикаторные диаграммы с целью выявления параметров процесса сгорания без предварительного нахождения характеристик тепловыделения и сгорания. [c.223]

Горение — химический процесс соединения топлива с окислителем, сопровождающийся интенсивным тепловыделением и резким повышением температуры продуктов сгорания. [c.143]

Характер распределения по ходу выгорания факела температуры и потоков падающего излучения зависит от локального соотношения между тепловыделением при сгорании топлива и теплоотдачей продуктов горения в различных зонах по высоте топочной камеры. На рис. 5-26, а показано, как изменяются по ходу выгорания факела температура пламени и потоки падающего излучения. [c.158]

Характер распределения по ходу факела температуры и падающих на стенку топочной камеры лучистых потоков зависит от соотношения между тепловыделением и теплоотдачей в различных точках по высоте топочной камеры. В корне факела обычно имеет место быстрый подъем температуры и рост падающих лучистых потоков, обусловленные интенсивным тепловыделением при сгорании топлива. По мере удаления от горелки рост температуры и падающих лучистых потоков сначала замедляется, а затем переходит [c.238]

Рис. 21-11. К варианту теплопередачи излучением в рабочей камере пе-ш при наличии зоны тепловыделения и зоны охлаждения продуктов полного сгорания топлива.

Изменение температуры по высоте топочной камеры в основном определяется соотношением между тепловыделением при сгорании топлива и теплоотдачей от факела к тепловоспринимающим поверхностям нагрева. В корне факела, т. е. в зоне активного горения (зона максимального тепловыделения), интенсивность тепловыделения. превышает интенсивность теплоотдачи от факела. В результате температура топочных газов повышается от начального до некоторого максимального значения. Далее, по мере снижения интенсивности тепловыделения превалирующей становится теплоотдача от факела. Температура газов постепенно уменьшается в направлении к выходному окну топочной камеры. Таким образом, в корне факела происходит быстрый подъем температуры газов, обусловленный интенсивным тепловыделением при сгорании топлива, а в зонах догорания — постепенный спад, вызванный теплоотдачей обедненной горючей смеси. [c.193]

Определенный интерес представляет попытка построения приближенного теоретического расчета топок а основе зонального метода расчета теплообмена излучением, предпринятая Н. А. Рубцовым. Основная идея подобных расчетов сводится к совместному рассмотрению уравнений теплообмена, составленных для каждой из выделенных в топочном пространстве зон, а также соответствующих (по номеру зоны) балансных топочных уравнений, связывающих эффекты результирующих тепловыделений по зонам с суммарным тепловыделением от сгорания топлива в слое и факеле. В соответствии с обозначениями выделенных изотермических зон в слоевой топке (1—экран, 2 — обмуровка, 3 — факел, 4 — слой горящего топлива) например, указанные уравнения могут быть расписаны в следующем виде [c.551]

Скорость горения трансформаторных жидкостей количественно измеряют испытанием горением в больших резервуарах. Испытание проводят столько времени, сколько нужно после загорания жидкости, чтобы дать пламени полностью вырасти по высоте, скорости тепловыделения и скорости сгорания массы. [c.69]

Имея элементарный состав топлива, теплотворность топлива можно определить расчетным путем. Сумма тепловыделений от сгорания каждого из горючих элементов топлива и составит его теплотворность, но такой расчет не будет точным. Объясняется это тем, что топливо нельзя рассматривать как механическую смесь отдельных элементов. [c.206]

Характеристика активного тепловыделения — основа теплового процесса, конечным полезным результатом которого является индикаторная работа цикла. Количество и динамика подвода тепла к рабочему телу, описываемые характеристикой активного тепловыделения, определяют основные показатели и параметры рабочего цикла.С другой стороны, характеристика активного тепловыделения представляет конечное проявление сгорания и теплопередачи.Образно выражаясь, характеристика активного тепловыделения является как бы мостом, связывающим сгорание как физико-химическое явление с его термодинамическим отражением в рабочем цикле двигателя. Отсюда вытекает необходимость исследования тепловыделения с двух сторон. Во-первых, исследуются связи между сгоранием и тепловыделением, во-вторых,— между тепловыделением и параметрами индикаторного процесса. [c.38]

Следовательно, установив связи между сгоранием и тепловыделением, а также между тепловыделением и индикаторными показателями, можно проследить влияние сгорания на рабочий процесс. [c.38]

Чем меньше фундаментальная скорость, тем больше начальная (в начале сгорания) ширина зоны. Показанное выше (фиг. 40) прогрессивное расширение зоны на протяжении процесса сгорания приводит к тому, что к концу сгорания небольшое (по абсолютному значению) различие в начальной ширине зоны (вследствие различия фундаментальных скоростей) приводит к значительному различию в конце сгорания. Этим и объясняется влияние фундаментальной скорости на скорости тепловыделения и нарастания давления, а та же подтверждается высказанный ранее тезис о специфическом для двигателя различии между скоростями распространения пламени, сгорания (тепловыделения) и нарастания давления. [c.45]

Наличие характеристик активного тепловыделения дает возможность исследовать, с одной стороны, связи между процессами сгорания и тепловыделения, и. [c.57]

Рассмотрим осесимметричное затупленное тело, помещенное в равномерный сверхзвуковой поток горючей смеси газов. Примем, что смесь воспламеняется при прохождении через головную ударную волну и сгорает в прилегающем к ней тонком слое. Предположим, что возникающая детонационная волна бесконечно тонкая и тепловыделение при сгорании смеси одинаково во всех ее точках. Исходную смесь и продукты сгорания будем считать совершенными газами с показателями адиабаты 71 и 72. В сформулированной постановке рассматриваемая задача подобна хорошо изученной задаче о сверхзвуковом обтекании тела адиабатическим потоком, и для ее решения можно использовать методы, разработанные для таких потоков. Для примера рассмотрим обтекание горючей смесью сферы и цилиндра со сферической головной частью. Численное решение этой задачи производится в два этапа. [c.55]

Проверка уравнений выгорания (56) и (79) была произведена на материале, охватывающем тридцать пять опытных характеристик тепловыделения и выгорания. Эти характеристики были получены рядом экспериментаторов, работавших независимо друг от друга. Из тридцати пяти характеристик тепловыделения и выгорания шестнадцать приходятся на долю бескомпрессорных дизелей пяти различных конструктивных типов, одна—на долю компрессорного дизеля, пятнадцать — на долю двигателей с воспламенением от электрической искры шести различных конструктивных типов и три — на процессы сгорания в стационарном и пульсирующем газовых потоках. [c.74]

Накопление данных по параметрам процесса сгорания и выявление их связи с конструктивными и эксплуатационными факторами, а также с родом и сортом топлива, позволит направленно воздействовать на характеристику тепловыделения и, следовательно, осуществить в двигателе оптимальный рабочий цикл. [c.222]

В заключение необходимо еще раз отметить, что при проведении расчетов, связанных со сгоранием богатых смесей с 1 кг топлива и разными количествами воздуха, высказанные положения о постоянстве количества водяного пара не будут справедливыми и потому их применять не следует. Появление свободного водорода уменьшает суммарное тепловыделение при сгорании топлива. [c.81]

Однако этого кислорода для окисления всего образовавшегося СО в СО2 не хватает и в продуктах сгорания появляется СО и уменьшенное (по сравнению с окислением теоретической смеси) количество СО2. В результате общее тепловыделение при сгорании топлива понижается, что ухудшает экономичность работы двигателя. [c.82]

Таким образом, согласно расчетным данным наибольшее тепловыделение и, следовательно, максимальная температура наблюдаются при теоретической смесп, а по мере умень-шения тепловыделения как прп обеднении, так и при обогащении смеси, расчетная максимальная температура сгорания понижается. Это иллюстрируется рис. 57, на котором подставлены величины максимальных температур цикла. [c.91]

Таким образом, при сильном обогащении и сильном обеднении горючих смесей, подаваемых в двигатель карбюратором, существуют наименьшие величины температур (см. рис. 57) и им соответствующие минимальные величины тепловыделений (см. рис. 58), при которых воспламенение и сгорание всей массы горючей смеси, заключенной в камере сгорания, еще возможно. Горючие смеси, выходящие за указанные пределы, называемые пределами воспламеняемости, гореть не могут и образовавшееся у электродов свечи пламя не распространится по всей камере сгорания. [c.98]

В методах смесеобразования, предложенных в последнее время, предусматривается снижение скорости образования рабочей смеси в начальный период. Это необходимо для уменьшения количества готовой к сгоранию топливовоздушной смеси и тем самым для снижения скорости тепловыделения и нарастания давления в первой фазе сгорания. [c.311]

В начальный период развития пламени площадь его контакта со стенкой играет огромное значение для скорости сгорания, а уровень турбулентности влияет в меньшей степени. Скорость тепловыделения в этот период для разных камер в зависимости от уровня турбулентности будет изменяться незначительно и сгорание определяться, главным образом, скоростью ламинарного распространения фронта пламени, зависящего от давления и температуры. Поэтому начальный период процесса сгорания мало зависит от структуры потока в цилиндре двигателя и в большей степени зависит от состава топливовоздушной смеси (рис. 20). [c.24]

Об интенсивности тепловыделения при сгорании в дизелях судят также по косвенному фактору (нарастанию давления) на участке развернутой индикаторной диаграммы (рис. 21.5). Для этого сопоставляют кривые сжатия и расширения воздуха с пропуском впрыска топлива (кривая а) с аналогичным участком диаграммы в этом же диапазоне углов поворота вала, но при нормальном впрыске и сгорании (кривая б). [c.268]

Действительная температура сгорания //,, определяемая реальными условиями процесса сжигания и теплоотдачи (растянутость процесса во времени, степень прямой отдачи, наличие различных потерь тепла). Эта температура может быть определена путем составления теплового баланса факела его температура устанавливается из условия равенства тепловыделения при сгорании топлива и теплоотдачи факела. При плохом смешении компонентов сгорания, вялом тепловыделении размеры факела получаются большими и его температура устанавливается относительно низкой. При хорошем смешении и интенсивном тепловыделении размеры факела уменьшаются и его температура возрастает, вслед-стие чего увеличивается теплоотдача. [c.312]

Наконец, к числу наиболее распространенных методов управления процессом сгорания относится использование разделенных камер сгорания, в которых ограничение начальной скорости тепловыделения (и соответственно скорости нарастания давления) осуществляется воспламенением топлива при недостатке воздуха в камере небольшого объема (25—50% У ) и дальнейшим дожиганием топлива и продуктов неполного сгорания в надпоршневом пространстве после перетекания газов через дросселирующее отверстие. В разделенных камерах сгорания максимальное давление [c.157]

Характеристика тепловыделения в процессе сгорания во многом зависит от закона топливоподачи и характера смесеобразования. Разрабатываются различные устройства управления законом топливоподачи, ограничивающие объемное сгорание, сопровождающееся интенсивным образованием NO , и ускоряющие процесс диффузионного сгорания при сохранении неизменной общей продолжительности процесса сгорания. Системы разделенного впрыска с подачей запальной порции топлива (15—18% от цикловой подачи) при неизменной топливной экономичности позволи.ти снизить концентрации NO на 25—30% и дымность отработавших газов — на 60—80%. Подача запальной порции топлива осуществляется дополнительным выступом на кулачке вала топливного насоса высокого давления за 160° поворота коленчатого вала (п.к.в.) до основного впрыска. [c.48]

Па константе можно судить о времени, которое требуется для практического завершения реакции. Так, например, разобранные в п. 5 опытные характеристики тепловыделения и сгорания показывают, что продолжительность сгорания колеблется в пределах 0,006—0,0 сек. для дизелей и 0,005—0,016 сек. для карбюраторных двигателей. Низший предел для этих двух родов двигателей примерно одинаков. Предельные же значения относятся между сабой как 1 8 для дизелей и как 1 3 для карбюраторных двигателей. Более широкие пределы значений для дизелей объясняются тем, что в дизелях по сравнению с двигателями с электрическим зажиганием значительно труднее добиться высокой средней скорости сгорания. [c.86]

Скорость тепловыделения при сгорании смеси зависит от степени дисперсности пыли твердого топлива, и наибольшее давление и наименьшие взрывоопасные концентрации в опытах наблюдаются для пыли с размерами частиц 0-40 мкм. При этом скорость процесса горения во время взрыва пылевоздушной смеси определяется скоростью насыщения газового объема летучими компонентами горючей смеси топлива, выделение которых происходит при высокой температуре и наличии большш площади поверхности пылевых частиц. Реакция горения происходит в газовой фазе, и поэтому взрьюы пылевоздушной смеси имеют много общего с взрывами тазовоздуш-ных смесей, однако для возникновения последних требуется гораздо менее мощный источник. воспламенения, например слабая электрическая искра. [c.33]

Таким образом, йзлучатёльные характеристики среды, заполняющей топочную камеру, связаны с условиями сгорания трплива и с условиями теплообмена, определяющими температурное поле в топке. Последнее является результатом взаимодействия тепловыделения при сгорании, теплообмена в пламени и теплообмена пламени с поверхностями топки. [c.413]

Температура, получаемая при условии, что все выделяемое в топке тепло будет израсходовано на подогрев продуктов сгорания при отсутствии теплообмена в топке, называется теоретической (адиабатической) температурой да. На рис. 6-4 также показан характер распределения действительной температуры по высоте топки, развиваемой в условиях теплообмена с топочными экранами. Это распределение зависит от интенсивности тепловыделения и интенсивности теплоотвода экранным поверхностям топки. В зоне воспламенения интенсивность тепловыделения превышает интенсивность теплоотвода, в результате чего температура возрастает. Максимальная температура дмакс устанавливается в ядре горения. В зоне догорания все более превалирует интенсивность теплоотвода. По мере приближения к выходу из топки температура падает и достигает при данных условиях конкретного значения "т. При этом в топочной камере воспринимается до 35—40% общего тепловыделения. [c.66]

На первый взгляд вполне логично отнести конец сгорания к моменту выгорания всего топлива, однако при этом осредняются участки, совершенно неравнозначные по скорости тепловыделения и влиянию на рабочий процесс. Как показывают характеристики тепловыделения, выделение последних примерно 10<( активного тепла во всех случаях происходит со значительно пониженной скоростью, а использование этого тепла при переходе тепловой энергии в механическую ухудшается. Следовательно, принятие конца выгорания топлива границей видимого сгорания также неприемлемо. Если Ртах следуст признать слишком близкой границей видимого сгорания, то конец выгорания всего топлива является слишком далекой границей. То же относится и к точке тах- [c.80]

Параметрический анализ уравнений тепловыделения и работы цикла привел к важным выводам. Зависимость к. п. д. рабочего процесса от характера протекания активного тепловыделения, являющегося конечным проявлением сгорания, определяется не только количеством активного тепла, выделившегося за весь период выгорания топлива Екоп. сг (принимавшегося при расчете равным й ), но и распределением введенного активного тепла по циклу. [c.113]

Значение каждого из 1рех основных элементов в топливе различно. На первом месте всегда стоит углерод (от 50 до 96%), при том, как с точки зрения химического состава, так и с точки зрения тепловыделения при сгорании. Таким образом, углерод является как бы, ядром всякого топлива. Нагревание твердых топлив приводит к характерному распадению углерода на твердый ,. связанный или коксовый углерод и на летучий . Теплотворная способность чистого (аморфного) углерода при полном сгорании в углекислоту СО равна 8100 кал/кг. Чисть.й углерод никогда почти не окисляется непосредственно в углекислоту, а образует в накаленном состоянии с кислородом сперва окись углерода СО Кислород является элементом негорючим и постоянно находите [c.1266]

При повышении температур химические реакции всегда протекают быстрее. Согласно опытам МАМИ, с ростом тепловыделения пр 1 сгорании и, следовательно, с повышением игсг,м/сек максимальных температур скорости распространения пламени в карбюраторных двигателях изменяются (рис. 63) при увеличении тепловыделения и богатые, и бедные топливом смеси горят быстрее. Следует отметить, что при тепловыде-ленпп, 0,45- 0,65 ккал1г см двигатель работает устойчиво. при 0,40ч-0,45 ккал г см работа двигателя становится неустойчивой и сопровождается пропусками воспламенения из-за малого [c.101]

Там же показан характер изменения во времени количестгш а поданного в камеру сгорания топлива, скорости его подачи йо/г/ф, средней температуры Т газов, коэффициента активного тепловыделения и скоростп тепловыделения с1у с1<р. [c.123]

II рекомбинации диссоцЕироваппых молекул, значение составляло бы ЮО - , т. е. 7.V = О (как показано штриховой кривой). Из-за наличия теплоотдачи, а также некоторой неполноты сгорания рабочего заряда в цилиндре, в частности в пристеночных слоях, крпвая активного тепловыделения расположена ниже. В некоторой точке она достигает максимума, отвечающего равенству скоростей тепловыделения и тен.лоотвода, после чего значения начинают уменьшаться из-за того, что превалирует теплоотдача. Отрезок Ад характеризует общее количество не выделившейся в течение рабочего хода и отданной в стенки теплоты сгорания. [c.131]

Процесс расширения рабочего тела начинается в точке с (рис. 10.16), а заканчивается в точке Ь. В начале процесса расширения давление и температура рабочего тела увеличиваются, что обусловлено интенсивным тепловыделением при сгорании топлива. В дальнейшем процесс сгорания топлива замедляется из-за значительного расхода кислорода. Так как температура рабочего тела в процессе расширения значительно выше температуры стенок расширительной машины, происходит значительный отвод тепловой энергии от рабочего тела в эти стенки. По мере расширения температура рабочего тела уменьшается, поэтому уменьшается разность температур между рабочим телом и стенками цилиндра расширительной машины. Интенсивность теплообмена между ними тоже уменьшается. Таким образом, процесс расширения рабочего тела следует считать политро-пическим, протекающим при переменном значении показателя политропы расширения Пг. В расчетах процесса расширения рабочего тела переменное значение показателя политропы расширения заменяют его средним значением П2 = 1.23... 1.3, полученным в результате обработки большого количества экспериментальных данных. [c.205]

Задача 2.38. Определить полезное тепловыделение в топке котельного агрегата, работающего на подмосковном угле марки Б2 состава С = 28,7% tf = 2,2% SS==2,7% N = 0,6% 0 = 8,6% А = 25,2% И = 32,0%, если известны температура топлива на входе в топку tj = 20° , температура воздуха в котельной в=30°С, температура горячего воздуха /, =300°С, коэффициент избытка воздуха в топке atr= 1,3, присос воздуха в топочной камере Aoj = 0,05, потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива дз — 0,5%, потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива д = Ъ%, объем рециркулирующих газов Грц=1,1 м /кг, температура рециркулирующих газов 0рц=1ООО°С и средняя объемная теплоемкость рециркулирующих газов с рд= 1,415 кДж/(м К). [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...