Воспламенение и процесс горения

ВОСПЛАМЕНЕНИЕ И ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ [c.217]

Двигатели внутреннего сгорания подразделяют по числу тактов, роду используемого топлива, способу образования горючей смеси, способу воспламенения, характеру процесса горения, числу и расположению цилиндров, степени быстроходности и другим признакам. [c.152]

Основным методом сжигания жидкого топлива является распыление его с помощью форсунок. От эффективности работы форсунок зависит качество перемешивания топлива с воздухом, своевременный прогрев и его воспламенение, дальнейший процесс горения в топке. Весь необходимый для горения воздух должен быть подведен к корню факела. [c.125]

Но чрезмерное повышение коэффициента избытка окислителя приводит прежде всего к увеличению начальной скорости газов Шр и топлива при входе в камеру сгорания, что в свою очередь может задержать воспламенение и сказаться на устойчивости процесса горения. Это обстоятельство следует учитывать во всех случаях при процессе горения с большими избытками окислителя, поэтому необходимо принимать специальные меры, обеспечивающие надежность воспламенения и устойчивость горения. [c.98]

Влияние температуры на процесс воспламенения и интенсивность горения газов дает возможность сделать следующие практические выводы [c.79]

Гомогенное горение. Процесс горения любого топлива разделяется на две стадии воспламенение и непосредственное горение. [c.33]

Выход летучих является одной из важнейших характеристик твердого топлива от него зависят условия воспламенения и характер горения топлива. Выход летучих оказывает непосредственное влияние на организацию топочного процесса, выбор объема топочной камеры, эффективность (полноту) сжигания топлива. Эта характеристика положена в основу классификации твердых топлив. [c.38]

При практическом решении вопроса сжигания газообразного топлива принято, что процесс горения газа складывается из трех основных стадий смешения газа с воздухом, подогрева газовоздушной смеси до температуры воспламенения и собственно горения. [c.78]

Процессы горения подразделяют на гомогенные и гетерогенные. Если топливо и окислитель (кислород) находятся в газообразном состоянии и образуют гомогенную смесь, то горение протекает в объеме и называется гомогенным. При гетерогенном горении топливо и окислитель находятся в различных агрегатных состояниях, реакции протекают на поверхности раздела фаз твердой, жидкой и газообразной. Процесс горения топлива условно можно разделить на две стадии воспламенение и последующее горение. При нагревании топлива происходит повышение температуры. При достижении определенной для каждого топлива температуры (температуры воспламенения) топливо воспламеняется, после чего начинается процесс устойчивого горения. [c.100]

Из ракетной техники известно, что, когда используется несколько одинаковых, совместно работающих двигателей на твердом топливе, желательно соединить их камеры сгорания, чтобы получить наиболее сходные условия процесса горения. В случае, если скорость горения топлива в одном из двигателей будет больше, чем в другом, газы по соединительному каналу перетекают в другой двигатель, выравнивая давление и тяги двигателей. Соединительный канал обеспечивает почти одновременное воспламенение и прекращение горения (отклонение будет всего лишь около 0,01 сек.). При одинаковой работе двигателей в связке опрокидывающего момента не возникает и установка нескольких двигателей не приводит к ухудшению устойчивости ракеты. [c.63]

При камерном сжигании твердых топлив в виде пыли летучие вещества, выделяясь в процессе ее прогрева, сгорают в факеле как газообразное топливо, что способствует разогреву твердых частиц до температуры воспламенения и облегчает стабилизацию факела. Количество первичного воздуха должно быть достаточным для сжигания летучих. Оно составляет от 15—25 % всего количества воздуха для углей с малым выходом летучих (например, антрацитов) до 20— 55 % для топлив с большим их выходом (бурых углей). Остальной необходимый для горения воздух (его называют вторичным) подают в топку отдельно и перемешивают с пылью уже в процессе горения. [c.141]

Снижению выбросов продуктов неполного сгорания, улучшению экономичности способствует обеднение смеси, однако работа многоцилиндрового бензинового двигателя при а> 1,15 практически невозможна из-за появления пропусков воспламенения в отдельных цилиндрах. Эффективное сгорание бедных смесей (а> 1,3) в цилиндрах может быть обеспечено расслоением заряда, при котором воспламенение и начальная стадия процесса сгорания происходят в зоне обогащенной, а последующее — в зоне бедной смеси (рис. 21). Расслоение смеси препятствует образованию и окислов азота. В первой стадии сгорания этому способствует недостаток кислорода, во второй — относительно низкая температура горения. [c.45]

Другой круг проблем связан с процессами пиролиза и горения твердых углеводородов [204]. Изучается также воспламенение и горение твердых ракетных топлив [330]. [c.114]

Явления воспламенения и горения неразрывно связаны с реакциями окисления или разложения реагентов, они представляют собой сложные физико-химические процессы взаимодействия горючего и окислителя и сопровождаются выделением теплоты и света. [c.217]

На рис. 1.55 в координатах р, v представлен процесс сжатия газа в цилиндре компрессора при различных конечных давлениях. Видно, что с увеличением конечного давления производительность компрессора уменьшается и при давлении, соответствующем точке 6, становится равной нулю. С другой стороны, процесс сжатия газа в цилиндре компрессора протекает при политропе I < п < к, т. е. с выделением теплоты и, следовательно, с повышением конечного давления увеличивается температура газа в конце сжатия она может достигнуть величины, равной и даже большей температуры вспышки минерального масла, которое в качестве смазочного материала всегда находится в цилиндре. При сжатии воздуха это приведет к воспламенению и даже к взрывному горению масла в цилиндре со всеми вытекающими из этого нежелательными последствиями. Поэтому в цилиндре компрессора не допускается температура в конце сжатия газа выше, чем — 50°). Эти две причины ограничивают значение конечного давления газа в конце сжатия. Обычно в одноступенчатом (одноцилиндровом) компрессоре степень сжатия е = Pi/Pi = 6...8. Если [c.85]

Процесс горения горючей смеси может начаться путем самовоспламенения или принудительного воспламенения (электрическая искра, факел и т. п.). Температура самовоспламенения определяется [c.144]

Процесс воспламенения всегда предшествует горению. Реакции окисления горючей смеси, помещенной в сосуде, происходят и при невысоких температурах, но они протекают медленно и, например, горючая смесь при комнатной температуре и при атмосферном давлении может храниться в сосуде как угодно долго, так как тепло, выделяемое при реакциях, будет теряться в окружающую среду и смесь будет находиться в состоянии теплового равновесия. Если начальную температуру смеси [c.228]

Описанные выше процессы горения распространяются и на рассматриваемый случай. Частичка топлива, выносимая газо-воздушным потоком и движущаяся с ним в раскаленном топочном пространстве, быстро разгорается и из нее бурно выделяются летучие вещества (рис. 17-18), сгорающие в топочном объеме. Процесс горения условно разбивается на две стадии подогрев смеси воздуха и пыли до температуры воспламенения (с одновременным пирогенетическим разложением топлива) и собственно процесс горения летучих и кокса. На поверхности частицы одновременно горит и газифицируется кокс (углерод). Скорость прогрева и окисления кокса зависит от удельной поверхности взвешенного топлива, которая очень велика. Так, удельная поверхность угля при диаметре частиц d=3Q мкм составляет 50 и кг, что в 1000 раз превышает удельную поверхность кускового угля (отдельные куски диаметром 30 мм). [c.240]

Жидкое и газообразное топливо сжигают в камерных топках. Если топка предназначена только для сжигания жидкого и газообразного топлива, ее изготовляют со сплошным горизонтальным подом, так как в этом случае шлаков не образуется. В качестве жидкого топлива в топках котлов сжигают мазуты различных марок. Поскольку горение жидкого топлива происходит в паровой фазе (фактически горят газообразные продукты его испарения), то весьма существенное влияние на скорость горения оказывает испаряемость топлива. Чем больше поверхность топлива, тем быстрее оно испаряется, поэтому при сжигании жидкого топлива его распыливают с помощью форсунок. Процесс испарения капель топлива происходит тем быстрее, чем мельче размер капель и выше их температура, следовательно, чем тоньше распыл топлива, тем легче воспламенение и лучше процесс горения. Мазуты перед сжиганием нагревают до 60—130° С, так как при 20—30° С они имеют высокую вязкость, что затрудняет перекачку мазутов по трубопроводам и резко ухудшает распыл топлива. [c.121]

Подобно представлению древних о Земле, процесс горения покоится на трех китах топливе, окислителе й теплоте с определенным температурным уровнем, достаточным для воспламенения возникающей горючей смеси. Необходимое и достаточное условие устойчивого горения — своевременный и бесперебойный подвод топлива и окислителя при обеспечении постоянной температуры в зоне их встречи. Нарушение этого условия или отклонение отдельных его компонентов от расчетного количества дестабилизирует процесс и даже приводит к срыву. Самую простую и убедительную иллюстрацию этого дает упомянутая свеча. [c.176]

В главной камере намного ниже и процесс сгорания протекает мягче. Последнее явление вызвано большими сопротивлениями при перетекании газа, а также некоторым запаздыванием сгорания в главной камере при возрастающем объёме над поршнем. Кривая давления в цилиндре после в. м. т. протекает на участке аб выше линии давления в предкамере. При этом возникает обратный переток газов из рабочего цилиндра в предкамеру. Повышение давления в главном пространстве сгорания связано с неравномерным поступлением топлива в рабочий цилиндр в процессе выдувания из предкамеры и с понижением интенсивности горения в предкамере. Тепловое состояние предкамеры обеспечивает малое изменение периода запаздывания воспламенения топлива в предкамере в зависимости от числа оборотов. [c.255]

Подогрев воздуха ускоряет воспламенение низкосортных и влажных топлив, улучшает процесс горения, увеличивает температурный напор по газоходам котла, снижает до минимума потери тепла с уходящими газами. С другой стороны, повышение температуры воздуха сопровождается утяжелением котлоагрегата, возрастанием капитальных затрат, габаритов котла и аэродинамических сопротивлений. [c.157]

С проблемой наружной коррозии экранов особенно часто приходится сталкиваться при сжигании антрацитового штыба — АШ. Вследствие низкой реакционной способности этого топлива происходит затягивание процесса его воспламенения и горения. Часто имеет место на-брос факела на экраны топочной камеры. В пристенной области образуется восстановительная атмосфера. Положение усугубляется при неравномерной раздаче пыли [c.35]

Процессы горения представляют собой быстрые реакции в основном энергичного соединения горючих элементов топлива с кислородом при большом выделении тепла. Скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры. С весьма малыми скоростями реакция окисления происходит и при небольших температурах, но лишь при достижении некоторого температурного предела наступает энергичная реакция соединения горючего с кислородом, т. е. горение. Температура, при которой тепловыделение при горении превышает тепло-потери, является температурой воспламенения. [c.170]

В связи с этим уместно ввести понятие ведущей стасии химического процесса. Ведущей химической реакцией (стадией) следует называть реакцию (стадию), тепловыделение от которой обеспечивает воспламенение и дальнейшее горение реагента. [c.268]

Согласно опытам Я. М. Паушкина [61], Я. Шарпа [62], Г. С. Шимо-наева [63] и других, в определенных условиях структура углеводородов сказывается на процессе горения, особенно воспламенении и устойчивости горения. Обычно худшие результаты показывают ароматические соединения. Более эффективны углеводороды ненасыщенного характера, но они менее стабильны и имеют повышенную склонность к нагарообразова-нию. [c.42]

Однако такое конструктивное оформление камеры сгорания не всегда обеспечивало надежное воспламенение и устойчивое горение. Большая скорость истечения газо-воздушной смеси (до 30 Mf en) в зависимости от давления и расхода топлива, т. е. значительно превосходившая турбулентную скорость пламени) создавала трудности для надежного воспламенения смеси. Спутный периферийный поток парогаза и холодные стенки камеры еще более усугубляли трудности перехода к устойчивому процессу горения. [c.188]

Однако подобная сепарация пламени получается не при всяких условиях. Если концентрация горючего в смеси газа с первичным воздухом превышает верхний предел воспламенения, то пламя образуется только на выходе из кварцевой трубки (рис. 2-5,а). Если же количество первичного воздуха станет равным теоретически необходимому для горения или превысит его, тО исчезнет верхнее пламя и процесс горения сооредоточится внут1ри кварцевой трубки (рис. 2-5,б). [c.31]

При запуске остановленного двигателя в полете необходимость в постороннем источнике мощности для раскрутки ротора отпадает, так как в полете ротор вращается под действием набегающего потока воздуха (авто-ротирует). При этом число оборотов авторотации зависит от типа двигателя, скорости и высоты полета. Весь процесс запуска в полете сводится к организации воспламенения и устойчивого горения в основных камерах сгорания. [c.270]

Внешняя рециркуляционная зона незначительна по размеру и уровню скорости, RO2 и температуры в ней малы, и поэтому эта зона не играет существенной роли для повышения устойчивости воспламенения. Дальнейшее развитие процесса яспо из кривых, приведенных по результатам зондирования факела на расстоянии 1150 и 6120 мм от устья горелки (кривые 2 и 5). В сечении на расстоянии 6000 мм выше оси горелок верхнего яруса получены практически выровненные поля всех измеряемых величин, т. е. пыль равномерно перемешана с воздухом и процесс горения идет по всему сечению. [c.120]

Подготовка топлива к самовоспламенению протекает таким образом пары топлива проникают (диффундируют) в среду сжатого воздуха и образуют вокруг капли вначале трудновосг.ламеняющуюся (из-за недостатка кислорода) паровоздушную фазу. При дальнейшем испарении и распространении паров топлива в среде сжатого воздуха образуется легковоспламеняюш,аяся паровая фаза с. коэффициентом избытка воздуха а = 0,8 -н 0,9. В этой фазе зарождается пламя, которое способствует быстрому испарению топлива и распространению горения по всему объему цилиндра. Таким образом, есть время, которое необходимо для подготовки топлива к самовоспламенению. Это так называемый период задержки воспламенения топлива он может измеряться в градусах угла поворота коленчатого вала ф° или в секундах. Период запаздывания воспламенения обычно составляет 6—15° угла поворота коленчатого вала или 0,001—0,002 с. Когда капля топлива и воздух находятся в состоянии покоя в цилиндре, то проникновение воздуха через зоны 2 и 3 к воспламеняющейся капле затруднено. При относительном перемещении капли в воздухе доступ его к топливу облегчается, поэтому при завихрении воздуха в цилиндре Тг уменьшается. Период задержки воспламенения оказывает большое влияние на процесс горения в цилиндре дизеля чем больше Т , тем более жестко протекает работа дизеля. При больших значениях li происходит скопление топлива в цилиндре до его воспламенения, и процесс сгорания в дизеле становится мало управляемым, резко повышается давление сгорания и скорость нарастания давления в цилиндре. Особенно резко это проявляется при низких температурах окружающего воздуха когда могут наблюдаться даже пропуски вспышек на холостом ходу и малых нагрузках. [c.65]

Зона воспламенения горна представляет собой емкость, в которой смешиваются продукты горения, поступающие из трех циклонных топок. Из этой зоны продукты горения под действием разрежения в вакуум-камерах стремятся пройти через слой шихты находящейся в движущихся палетах. Проходя через шихту, горячие газы зажигают находящиеся в ней частицы топлива. Процесс воспламенения состоит из нескольких этапов. На первом этапе нагревается материал (до 100° С) и испаряется влага, на третьем этапе нагревается высушенная шихта до температуры воспламенения топлива. Процесс горения топлива поддерживается затем в зоне агломерации путем прососа воздуха. Объем зоны воспламенения сверху ограничивается сводом из шамотного кирпича. Над кирпичом свод изолируется насыпным аглопоритом. Кирпичная кладка зоны воспламенения армируется наружным каркасом. [c.470]

РПД по первой схеме (рис. 6) состоит из входного устройства Д ракетного двигателя 4, размещенного, как правило, в центральном теле диффузора, камеры дожигания 2 и выходного сопла 5. По рабочим процессам, протекающим вдоль прямоточного тракта, этот двигатель весьма близок к ПВРД. В конструкции РПД отсутствуют специальные устройства для воспламенения и стабилизации пламени в прямоточном контуре, что является несомненным достоинством данной схемы. Воспламенение и устойчивое горение топливовоздушной смеси осуществляется за счет высокотемпературных газов, вытекающих из ракетного двигателя. [c.12]

На рис. 18-16 изображена схема пульсирующего ВРД со сгоранием топлива при V onst. Сжатый воздух в диффузо[)е / направляется в камеру сгорания одновременно с ним в камеру подается и топливо. После ее заполнения клапаны 2, отделяющие диффузор от камеры, закрываются и производится воспламенение горючей смеси при помощи электрической искры. Процесс горения протекает быстро и в цикле изображается изохорой. По окоичапии сгорания смеси открывается сопловой клапан (на рис. не показал), происходит процесс pa uHipennn продуктов горения в сопле 4, из которого газы выбрасываются в атмосфе[)у. Затем рабочий процесс повторяется. [c.290]

Горение мета.ч.чов. Горение. Л1еталлически.х порошков, используемых в ракетных двигателях, происходит при высокой температуре. Этот процесс характеризуется чрезвычайно большой скрытой теплотой процесса и образованием твердых продуктов сгорания [290]. Присутствие реагирующих компонентов и продуктов реакции в конденсированной фазе определяет важную роль гете-рогенны.х реакций в процессе горения. Воспламенению металла обычно предшествует реакция на повер.хности или в окисном слое. Глассман [771] предложил простой критерий, позволяющий опре-.делпть, где происходит горение — на поверхности и.чи в паровой фазе. [c.113]

Много работ посвящено воспламенению и горению порошка в распыленном виде [11, 97, 236, 237, 320]. В этом частном случае температура воспламенения обычно снижается. Влияние концентрации частиц в пылевом облаке на температуру воспламенения изучалось в работе [97]. Процессу воспламенения и горения одиночных частиц алюминия, вдуваемых в горячий поток газа, посвящено экспериментальное исследование [236], где осущест влялась фотографическая регистрация воспламенения и горения частиц. [c.114]

Процесс горения, следующий за воспламенением, может происходить либо на поверхности расплавленного окисного слоя, покрывающего металл, либо в окружающей паровой фазе. Важную роль играют гетерогенные реакции на поверхности растущих взвешенных окисных частиц. Горение на поверхности имеет место в том случае, если окисел более летуч, чем металл. Горение в парс -вой фазе происходит в обратном случае и может к тому же подав-.ляться образованием защитного окисного слоя или понижение.м тедшературы пламени в результате потерь тепла ниже точки кипения металла. Эксперименты с расплавленным алюминием проводились в работах [290, 289] горение магниевой ленты изучалось Коффином [123] проволок из титана, циркония, алюминия и магния — Гаррисоном и Иолтом [317, 318] стержней из бора — Талли [771]. Преобладающая часть исследований горения мета.т-лов выполнена с металлическими порошками [124 135, 162, 170, 683, 888]. [c.114]

Следует отметить, что не все физико-механические явлв ния, на основе которых записана система уравнений, полученная в 6.2—6.4, имеют место при воспламенении и горении реагирующих веществ. В связи с этим представляе интерес данная А. Г. Мержановым классификация конденсированных реагирующих веществ (рис. 6.5.1). Классифи кация проведена в соответствии с теми или иными процессами, протекающими в конденсированном веществе. Соглас- [c.267]

Примеры использования более сложных моделей процессов переноса в конденсированных средах с учетом газоозра-зования и фильтрации газообразных продуктов (см. 6.2) для решения задач воспламенения и горения конденсированных веществ даны в [4, 27, 48]. [c.288]

Таким образом, так называемые инертные компоненты активно участвуют в процессе тепло- и массообмена и игнорирование этих компонентов приводит к существенной количественной погрешности в определении характерисик гетерогенного воспламенения и горения, в частности температуры раздела сред. [c.420]

С, этилена 542... 547 С, ацетилена 406...440°С. Знание температуры воспламенения имеет большое практическое значение с точки зрения организации безопасного процесса горения, так как пределы воспламенения и пределы взры-ваемости газов совпадают. [c.234]

Кислородная резка — процесс сгорания металла в струе кислорода. Процесс резки начинается с нагрева металла в начальной точке раза до температуры, достаточной для воспламенения в кислороде с помощью подогревающего пламени, затем на нагретое место направляют струю чистого кислорода, который принято называть режущим . Режущий кислород вызывает интенсивное окисление верхних слоев металла, которые, сгорая, выделяют дополнительное количество теплоты и нагревают лежащие ниже слои металла, в результате чего процесс горения металла в кислороде распространяется по всей толщине металла. Образующиеся при сгорании металла оксиды увлекаются струей режущего кислорода и выдуваются ею из зоны реза. Кислородная резка применима лишь для тех металлов, у которых температура воспламенения ниже температуры плавления температура плавления оксидов металла ниже температуры плавления самого металла оксиды жидкотекучи количества теплоты, выделяющейся при сгорании металла в кислороде, достаточно для поддержания непрерывного процесса резки малая теплопроводность. Этим условиям удовлетворяют железо и малоуглеродистые стали. Для резки легированных сталей применяют кислородно-флюсовую резку. Флюс (порошок железа) сгорает в струе кислорода и повышает температуру в зоне реза настолько, что образующиеся тугоплавкие оксиды остаются в жидком состоянии и, будучи разбавлены продуктами сгорания железа, дают жидкотекучие, легкоудаляемые шлаки. [c.60]

Процесс сжигания состоит из пульверизации (распыливания) при помощи форсунок, испарения и термического разложения жидкого топлива, смешени Я полученных продуктов с воздухом, воспламенения смеси и собственно горения (рис. 17-12). [c.235]

Была сделана попытка применить метод газификации, который позволил бы обойтись без дорогостоящих газогенераторов. Заключается он в газификации угля на месте залегания, т. е. в подземной газификации. В пласте угля, находящемся под землей, пробуривают с поверхности скважины, дробят пласт для обеспечения доступа воздуха (как правило, с помощью воды, закачиваемой под высоким давлением), а затем уголь поджигают. В воспламененный угольный пласт нагнетают воздух, чтобы поддержать процесс горения. При подземной газификации получают горючий газ с низкой теплотой сгорания, который можно использовать для выработки электроэнергии на местной электростанции. Если вместо воздуха в горящий пласт угля нагнетать чистый кислород и водяной пар, можно получать газ более высокого качества, пригодный для каталитической метанизации. Проведенные к настоящему времени эксперименты по подземной газификации угля на месте его залегания не оправдали надежд. Газ поступает на поверхность с перебоями, его теплота сгорания нестабильна. К тому же еи[е нет ясности в отношении эффективности использования угля предстоит решить также проблемы, связанные с оседанием грунта, залегающего над отработанным пластом угля, и загрязнением грунтовых вод. Эти проблемы, однако, не относятся к числу неразрешимых подземная газификация угля на месте залегания может стать наиболее подходящей альтернативой при наземной газификации угля, требующей чрезвычайно больших капиталовложении. [c.117]

Горелочные устройства предназначены для подачи в топку котла необходимого количества топлива и воздуха, для эффективного перемешивания топлива с воздухом при оптимальном аэродинамическом сопротивлении каналов го-релочного устройства, а также для обеспечения устойчивого воспламенения и минимального образования токсичных веществ. Компоновка горелок на котле, аэродинамическая структура потока, выдаваемого каждой горелкой, в сочетании с аэродинамикой топочного устройства должны создавать благоприятные условия для процесса горения в топке, обеспечивая минимум потерь с механической и химической неполнотой сгорания. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...