Кинетика химических реакций в пламени

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИИ В ПЛАМЕНИ [c.73]

Укажем, что отличительной чертой высокотемпературной кинетики химических реакций в пламенах является то, что быстрый рост температуры исключает задерживающие стадии в то время, как при самовоспламенении период накопления тепла и активных центров тормозит развитие процесса в пламени. [c.75]

Процесс горения твердого топлива может рассматриваться как двухстадийный с нерезко очерченными границами между двумя стадиями первичной неполной газификации в гетерогенном процессе, скорость которого зависит главным образом от скорости и условий подвода воздуха, и вторичной — сгорания выделившегося газа в гомогенном процессе, скорость которого зависит главным образом от кинетики химических реакций. Чем больше в топливе летучих, тем в большей степени скорость сгорания его зависит от скорости протекающих химических реакций. Что касается сжигания топлива в виде пыли, как это имеет место в некоторых пламенных печах большой мощности, то в них процесс горения приближается к гомогенному, поскольку сильно развитая поверхность горящего топлива обусловливает характер горения пыли, больше зависящий от скорости химических реакций, чем от условий подвода воздуха для горения, хотя и в этом случае требование интенсивного 72 [c.72]

Отсюда следует, что в пределах теории, пользующейся температурой воспламенения, необходимо, чтобы температура воспламенения приближалась к температуре горения. Таким образом, для распространения пламени оказывается существенной кинетика химической реакции при температуре, близкой к температуре горения. [c.30]

Ранее мы рассматривали распространение пламени в различных условиях опыта с точки зрения связи скорости распространения пламени с кинетикой химической реакции. Теперь обсудим важный для всей теории горения вопрос о пределах распространения пламени и о тех условиях, в которых распространение пламени становится далее невозможным и пламя гаснет. [c.39]

Одной из основных задач исследования кинетики реакций при высоких температурах является установление связи между скоростью распространения пламени и скоростью химической реакции в нем. Для выяснения кинетики процесса горения гомогенных газовых смесей, мы должны подробно рассмотреть узкий слой, в котором происходит химическая реакция, т. е. преобразование исходной топливной смеси в продукты сгорания. [c.75]

В пламени и при адиабатической реакции (адиабатическом взрыве) связь температуры и концентрации одна и та же, вещество проходит один и тот же ряд состояний. Совершенно различна, однако, кинетика развертывания процесса во времени. Подъем температуры в адиабатическом взрыве за счет саморазогрева смеси при протекании химической реакции заменяется в пламени гораздо более быстрым нагревом — теплопроводностью. Напротив, отвод тепла замедляет в пламени последнюю стадию завершения реакции. Экспоненциальный рост скорости химической реакции с температурой приводит к тому, что в пламени, где осуществляется весь последовательный интервал температур от Го до Гг, химическая реакция протекает в основном вблизи температуры горения. Благодаря этому представляется возможность в сравнительно простой теории определить величину нормальной скорости пламени. [c.31]

Из теории скорости пламени следует, что величина нормальной скорости пламени обусловлена химической кинетикой процесса горения в зоне максимальной скорости реакции гУтах- [c.81]

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]

Процесс горения топлива в КС энергетических ГТУ сложнее, чем в топочных камерах других энергетических установок. При относительно невысоких температурах химическая реакция горения протекает достаточно медленно, а потребление кислорода во много раз меньше возможности его доставки к фронту пламени, который разделяет топливовоздушную смесь и продукты сгорания. Общая скорость реакции ограничена кинетикой химического реагирования на поверхности, и эту температурную область реакций называют кинетической областью горения. При высоких температурах процесса общая скорость реакции определяется условием подвода кислорода. Доставляемый диффузией к поверхности кислород мгновенно вступает в реакцию, а его концентрация у поверхности приближается к нулю. Формируется диффузионная область горения. Таким образом, скорость процесса горения при смешении струй топлива с воздухом ограничивается не химической реакцией, а более медленными диффузионными процессами массооб-мена. Такие КС называют диффузионными. [c.67]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...