Пламя — Скорость распространения

Область сгоревшего газа (т. е. область, в которой реакция уже закончилась и газ представляет собой смесь продуктов горения) отделена от газа, в котором горение еще не началось, некоторым переходным слоем, где как раз н происходит самая реакция (зона горения или пламя) с течением времени этот слой передвигается вперед со скоростью, которую можно назвать скоростью распространения горения в газе. Величина скорости распространения зависит от интенсивности теплопередачи из зоны горения в ненагретую исходную газовую смесь, причем основной механизм теплопередачи состоит в обычной теплопроводности (В. А. Михельсон, 1890). [c.663]

Пламя бунзеновской горелки имеет внутренний светящийся конус ярко-голубого или зеленовато-голубого цвета, окруженный более бледной фиолетово-голубой оболочкой, которую называют наружным конусом. Между ними находится промежуточная зона. Внутренний конус — полый. Его поверхность образована тонкой зоной, толщиной от нескольких сотых до нескольких десятых миллиметра, в которой происходит реакция горения. Это — фронт пламени, распространяющийся в горючей смеси навстречу потоку газа. В стационарном состоянии скорость распространения фронта пламени равна скорости истечения газа из горелки. В промежуточной зоне горение не происходит. В наружном конусе идет дополнительное горение молекул окиси углерода и водорода, образовавшихся во внутреннем конусе. Необходимый для окисления кислород диффундирует из окружающей атмосферы, и горение носит диффузионный характер. [c.252]

Пункт 6—2114. Внутренние отделочные материалы группируются в классы в соответствии с их скоростью распространения пламени. Класс А внутренних отделочных материалов. Скорость распространения пламени от 0 до 25 баллов. Включает все материалы, получившие 25 и менее баллов при испытании, описанном в пункте 6—2115, и любые материалы, не продолжающие распространять пламя после окончания подобного испытания. [c.301]

Пламя может не отрываться от кратера горелки, потому что функции постоянно действующего источника зажигания в этом случае выполняет поясок, в котором скорость распространения пламени и равна скорости потока. Физическую природу указанного зажигательного пояска и условия его существования можно себе представить, рассмотрев график на рис. 4-2. На этом графике изображены профили скорости потока W газо-воздушной смеси и эпюры скоростей распространения пламени г/ при ламинарном горении [Л. 27]. В сечениях / и [c.53]

Скорость распространения пламени — расстояние, которое пламя пройдет через газовоздушную смесь за 1 с, характеризует, как быстро газовоздушная смесь нагревается до температуры воспламенения. [c.166]

Охлаждение головки производится не только для ее сохранности от влияния высоких температур, но главным образом для того, чтобы головка не нагревалась, так как нагрев ее будет способствовать повышению скорости распространения пламени и проскоку его в горелку. С другой стороны, чтобы стабилизировать пламя горелки и избежать его отрыва от нее, против выходного отверстия горелки устанавливается рассекатель (брус) из огнеупорного материала, или головка горелки заканчивается огнеупорным туннелем. [c.160]

Движение газовоздушной смеси может быть ламинарным или турбулентным. При турбулентном движении скорость распространения пламени значительно больше, чем при ламинарном. Очевидно, что устойчивое горение газовоздушной смеси может происходить только в определенном диапазоне скоростей истечения ее из горелки. Если скорость истечения газовоздушной смеси из горелки (при форсированной работе) значительно превысит скорость распространения пламени, то наступит явление отрыва пламени от выходного насадка горелки. Наоборот, если скорость истечения газовоздушной смеси будет значительно меньше нормальной скорости распространения пламени, то пламя начнет втягиваться в горелку и дойдет до того места, где происходит смешение газа с воздухом, т. е. произойдет явление, называемое проскоком пламени. [c.128]

По сравнению с ацетиленом пропан-бутан имеет небольшую скорость распространения пламени и его пламя менее концентрировано. По этой причине для сварки пропан-бутаном нужны горелки специальной конст- [c.37]

При нормальном сгорании топлива в карбюраторном двигателе скорость распространения пламени составляет 25 — 35 м/с. Нормальное сгорание при определенных условиях может перейти во взрывное, детонационное сгорание, при котором пламя распространяется со скоростью 1500 — 2000 м/с. При этом образуются детонационные волны, которые многократно отражаются от стенок цилиндра. [c.157]

Нормальное горение газов. Нормальным, или фундаментальным, горением называют, следуя В. А. Михельсону (Уч. зап. Моск. ун-та, отд. физ.-мат., 1890, № 10), плоское пламя, распространяющееся в спокойном газе или ламинарном потоке при помощи теплопроводности, нагревающей несгоревший газ, и диффузии, поставляющей в него химически активные частицы из горящего слоя. Скорость распространения нормального горения в заранее приготовленной однородной горючей смеси (эту скорость называют также нормальной скоростью пламени) определяется как величиной коэффициентов температуропроводности и диффузии, так и скоростью химической реакции. [c.355]

Результаты, описанные как в этом, так и в предыдущем параграфе, имеют чисто газо-термодинамический характер. В них рассматривалось то или иное движение, возникшее при задании или при изменении скорости распространения пламени. Скорость пламени всегда считалась заданной относительно газа, по которому оно распространяется. Не принималась во внимание обратная зависимость скорости пламени от состояния газа, по которому оно распространяется, и от скорости его течения. В действительности всегда существует обратная связь. Изменение движения газа перед фронтом горения, его турбулизация, а также изменение распределения скоростей по сечению сосуда всегда влияют на скорость пламени. В результате горение становится нестационарным. В зависимости от условий возникают ускоряющиеся пламена, появляются высокочастотные пульсации и т. д. Двойные нестационарные разрывы являются элементом картины движения и в этих случаях. Они существенны для вычисления результатов, к которым приводит то или иное изменение скорости пламени относительно газа. В настоящее время благодаря существованию теории распада произвольного теплового разрыва и теории двойных нестационарных разрывов вычисления такой зависимости проводятся строго. Обратная [c.413]

Примеры таких зависимостей, полученных при проведении полигонных испытаний, показаны на рис. 6.21, 6.22. Результаты проведенных испытаний приведены в [4]. Пересечение функций и== = 1(Т) с осью средних температур позволяет определить значение критической средней температуры Гкр, которая является параметром, характеризующим горючесть (способность распространять пламя по поверхности) облицовочных и отделочных материалов. Очевидно, что при Г Гкр облицовочные и отделочные материалы не будут распространять пламя по своей поверхности и при Т>Т будут распространять пламя со скоростью, определяемой функцией и = (Т). Аналогичное значение температуры можно определить и относительно других ОФП, что позволит получить универсальное значение Гкр, определяющее границу появления превалирующего ОФП в его критическом значении. Однако следует отметить, что подавляющее большинство используемых в настоящее время облицовочных и отделочных материалов выделяет наибольшее количество токсичных продуктов и обладает наибольшей дымообразующей способностью в режиме горения. В связи с этим определение критического значения температуры по возможности распространения пламени (горючесть) во многом предопределяет анализ и по другим ОФП. [c.340]

Производительность камеры с точки зрения организации сгорания топлива определяется скоростью потока воспламеняющейся рабочей смеси. Если эта скорость будет превышать предельную скорость распространения фронта пламени, тогда пламя будет сноситься потоком за камеру и исчезнет очаг горения в камере. [c.206]

Пламя горелки представляет собой цепную реакцию окисления, осуществленную в потоке газа, скорость которого должна быть приблизительно равна скорости распространения фронта пламени [c.246]

Скорость сгорания или скорость распространения пламени — это скорость, при которой пламя движется в неподвижном газе перпендикулярно своей поверхности, или скорость, с которой поверхность внутреннего ядра пламени распространяется навстречу двил сению выходящей из мундштука, но еще не сгорев- [c.58]

Низшим пределом воспламенения назьшается такая концентрация паров горючего в смеси, при уменьшении которой воспламенения не происходит. С сильно разбавленной или богатой смеси горючим при очень малой скорости распространения пламя затухает. Прекращение процесса горения вне пределов распространения пламени объясняется охлаждением зоны горения вследствие энергетического обмена с окружающей средой. В очень богатых и очень бедных горючих смесях химическая реакция взаимодействия горючего и окислителя развивается медленно, активных промежуточных продуктов образуется недостаточно для быстрого развития реакции, а отвод тепла при энергетическом обмене с высшей средой превышает тепловыделение в ходе реакции. Поэтому такие смеси не воспламеняются. [c.48]

Скорость распространения фронта пламени должна быть не выше поступательной скорости движения потока газов в камере сгорания. В противном случае пламя будет сорвано и факел потухнет. [c.176]

Пределы воспламенения связаны со скоростью распространения пламени и если м=0, пламя в смеси не распространяется, горение невозможно, верхний и нижний пределы воспламенения слиты друг с другом. При увеличении скорости распространения, происходящем, например, при увеличении температуры смеси, пределы воспламенения расширяются. [c.186]

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]

С физической точки зрения, чем меньше скорость распространения пламени, тем больше роль теплоотдачи и тем больше падение температуры по сравнению с теоретической температурой горения. Поэтому в условиях, когда быстрое пламя может еще распространяться в смеси данного состава с данной теплотворной способностью, медленно распространяющееся пламя будет развивать слишком низкую температуру (ниже температуры зажигания) [c.39]

Для скорости 102, вообще говоря, существует верхняя граница, определяемая скоростью распространения пламени в камере сгорания. Если скорость потока превосходит эту скорость, то пламя увлекается потоком и выдувается из камеры. Скорость распространения пламени в большой камере зависит от условий смешения топливно-воздушной смеси и от ее турбулентности. Воздух из атмосферы поступает практически без какой-либо турбулентности. Поэтому в конструкции должны быть использованы специальные элементы для турбулизации потока, которые одновременно служат для лучшего распределения топлива. Правда, все это достигается ценой потерь давления. [c.288]

На рис. 5.4 показана схема перехода горения газовой смеси при поджигании ее у закрытого конца трубы [30]. Физической причиной возникновения детонации является взрыв адиабатически сжатой газовой смеси. На начальном этапе горения (см. рис. 5.4) образуется ламинарное пламя П. В результате расщирения продуктов сгорания перед фронтом пламени возникает волна сжатия 5, за которой происходит ускорение движения фронта пламени и непрореагировавщей газовой смеси. В дальнейшем в связи с турбулизацией потока газа перед пламенем оно превращается в турбулентную область сгорания. В результате увеличивается скорость распространения пламени относительно несгоревщей смеси, что приводит к увеличению давления и температуры в волне сжатия. Прогрессивное увеличение амплитуды волны сжатия происходит до тех пор, пока не создаются условия, необходимые для взрывного воспламенения адиабатически сжатой смеси и перехода процесса в детонационный. [c.98]

ASTM Е-84, скорость распространения пламени. Это испытание включено в перечни испытаний Лабораторией Страхового общества — под номером 723, Национальной ассоциации по защите от пожаров — под номером 255, а также в Перечень единых строительных норм — под номером 42—1. Испытания осуществляются в камере из огнеупорного кирпича длиной 7,62 м, шириной 45,7 см и высотой 30,5 см. Испытываемый образец устанавливается на место потолка этого туннеля и поддерживается зажимами вдоль длинных краев. Сильная газовая горелка поджигает образец в одном из концов туннеля и обеспечивает избыток энергии горения. Скорость распространения пламени определяется путем наблюдения через стеклянные окна в стенке туннеля в течение 10 мин или в течение времени, за которое пламя проходит всю длину туннеля. Выделение дыма измеряется фотоэлементом на выходном конце туннеля, показывающим долю света от какого-либо источника, поглощенную отходящим дымом. Вклад образца в энергию горения учитывается термопарой, установленной на выходном конце туннеля. [c.299]

Дальнешее развитие теории горения в турбулентном потоке [72] исходит из предположения о тесной взаимосвязи мелкомасштабной и крупномасштабной турбулентности. Исходя из этих представлений, считают, что мелкомасштабная турбулентность носит определяющий характер, а крупномасштабная — определяемый. Возникновение в зоне горения мелкомасштабной турбулентности влечет за собой увеличение ширины зоны горения, что приводит к постепенному освоению этой зоной пульсаций все более крупных масштабов. При возрастании роли крупномасштабного механизма ускорения процесса горения падает начение мелкомасштабного механизма, и наоборот. Процесс крупномасштабного ускорения в условиях нестационарного горения приводит к быстрому росту скорости распространения пламени за счет расширения зоны горения 8. В дальнейшем по мере того, как пламя становится стационарным, роль крупномасштабного ускорения процесса горения становится все меньше в связи с тем, что зона горения постепенно расширяется за счет мелкомасштабного механизма ускорения и поглощает все пульсации более крупных масштабов. В связи с тем, что в турбулентном потоке могут возникать и исчезать турбулентности тех или иных масштабов, ширина зоны горения даже при стабилизированном горении может меняться это приводит к характерной вибрации и шумам в турбулентном пламени. [c.109]

На рис. 4-3,а показаны поля скоростей истечения газо-воздушной смеси Wf и эпюра распределения скорости распространения пламени и при устойчивом горении. Несмотря на то, что скорость потока вблизи стенки мала, проскок не имеет места, так как здесь м тоже имеет пониженные значения. В трубках малого диаметра угнетающее действие холодных стенок на скорость распространения пламени может оказаться таким, что пламя не проскакивает даже при истечении смеси с ничтожно малой скоростью. Численное значение такого критического диаметра для различных горючих смесей, неодинаково оно меньше для смесей, которым свойственна высокая скорость распространения пламени, и больше — для медленно горящих смесей. По данным Дж. Хальмо критический диаметр для стехиометри- [c.54]

Скорость распространения сгорания обусловливается передачей тепла через теплопроводность и лучеиспускание от горящего слоя к соседнему, еще не зажженному. Начало горения определяется моментом, когда нагреваемый соседний слой достигнет температуры самовоспламенения. Таким образом, на скорость распространения должны влиять все обстоятельства, обусловливающие передачу тепла. Теоретического материала по вопросу о сгорании почти нет, опытный материал значительно богаче, но все-таки он не столь велик, чтобы достаточно полно осветить всю картину сгорания топлива в цилиндре, тем более, что большинство опытов произведено в обстановке, отличающейся от условий, имеющих место при работе мотора. Судить о величине скорости распространения горения неподвижной смеси можно по опытам Маллара и Ле-Шателье (рис. 32), которые зажигали смесь в закрытой с одного конца трубе. Зажигание производилось с открытого конца, и бегущее по смеси пламя фотографировалось на равномерно вращающийся барабан. Фотограмма (рис. 32) показывает, что в начале пламя бежит равномерно, до точки В, затем скорость увеличивается до С и, наконец, резко возрастает, так как загорается сразу вся оставшаяся в конце трубки смесь, очевидно, нагревшаяся до воспламенения. При этом язык пламени становится [c.193]

Количество первичного воздуха в газовоздушной смеси является одним из основных факторов, влияюшдх на скорость распространения пламени. В смесях, в которых содержание газа превышает верхний предел его воспламеняемости (взрываемости), пламя вообш е не распространяется. С увеличением количества первичного воздуха в смеси скорость распространения пламени увеличивается, достигая наибольшей величины при содержании воздуха около 90% от теоретического количества, необходимого для полного сгорания газа. Из этого следует, что при увеличении подачи первичного воздуха в горелку создается смесь, более бедная газом, способная гореть быстрее и вызвать проскок пламени внутрь горелки. Поэтому при увеличении нагрузки горелок увеличивается сначала подача газа, а затем воздуха, а при уменьшении нагрузки, наоборот, сначала уменьшается подача воздуха, а затем газа. По этой же причине в момент пуска горелок первичный воздух не должен в них поступать, и зажигание газа производится за счет вторичного воздуха с последуюпщм переходом на подачу первичного воздуха по мере увеличения нагрузки горелок. [c.140]

Скорость распространения (скорость сгорания) пламени в ацетилено-кислородной смеси зависит от состава и температуры горючей смеси. Горючая смесь вытекает из отверстия мундштука горелки также с определенной скоростью, которая должна обязательно превышать скорость сгорания. Но часто в процессе сварки сильно разогревается мундштук горелки или увеличивается количество кислорода в смеси, или канал мундштука закупоривается каплей расплавленного металла. В таких случаях скорость течения смеси становится меньше скорости горения, пламя проникает в канал мундштука и воспламеняет в ем горючую смесь (при этом слышен хлопок). Если пламя проникает глубоко в мундштук и далее по шлангам, то возникает обратный удар пламени. [c.42]

В самом деле, проследим процесс образования первичной волны сжатия. Нормальное пламя в начальный период своего распространения всегда движется с положительным ускорением. Вследствие этого от фронта пламени, как было сказано, непрерывно бегут со скоростью звука элементарные волны сжатия. При повышении температуры газа последующие элементарные волны сжатия будут непрерывно нагонять предыдущие, постепенно формируя волну сжатия. В двигателе ускорение ноомаль-ного сгорания недостаточно, чтобы первые элементарные волны сформировали первичную волну сжатия где-то между фронтом пламени и стенкой цилиндра. Однако отразившись от стенки, они продолжают формирование волны сжатия при обратном движении. После отражения от противоположной стенки волна сжатия, пусть еще несформировавшаяся, размытая, с небольшой амплитудой, после своего прохождения через фронт пламени начнет суммироваться со второй серией элементарных волн сжатия. Условия для этого слияния особенно благоприятны, если принять во внимание, что скорость распространения волны сжатия больше скорости элементарных волн второй серии, бегущих впереди нее, и меньшее скорости элементарных волн, распространяющихся позади. Этот процесс слияния элементарных волн с основной волной сжатия повторяется в каждом цикле отражения. Схематически процесс слияния элементарных волн иллюстрируется на фиг. 65. Очевидно, с каждым циклом отражения перепад давления ь первичной волне сжатия будет увеличиваться. [c.175]

На внутреннем конусе бунзеновского пламени происходит сгорание воздуха при пз-быточном притоке газа с образованием углекислоты, воды, окиси углерода м водорода (равновесие водяного газа) в наружной оболочке пламени происходит при избытке воздуха полное сгорание того газа, который раньше сгорел 1ишь отчасти, причем образуется вода и углекислота в промежуточной зоне горение не происходит ввиду того, что свободного кислорода не имеется, не может иметь места и окисление, а пламя представляет собой смесь раскаленных газов, окруженных со всех сторон чрезвычайно тонким слоем, в котором и происходит горение. При дальнейшем увеличении притока воздуха в бунзеновской горелке происходит обратный удар пламени, т. е. скорость распространения пламени в обратную сторону превышает скорость вытекания воздушно-газовой смеси из горечки. Если увеличить последнюю скорость (сжатый газ, сжатый воздух, воздуходувка), то оказывается возможным примешивать к газу перед горением все то количество воздуха, которое необходимо для полного сгорания таким образом достигается чрезвычайно горячее пламя, сконцентрированное в малом объеме (кислород со светильным газом). [c.663]

Размеры и форма сварочного пламени зависят от скорости распространения реакции горения, которая для различных горючих неодинакова. Ацетилено-кислородная смесь воспламеняется со скоростью 10—13 м/с, для смесей с использованием заменителей ацетилена она ниже 7 м/с, поэтому пламя в этом случае длиннее. [c.67]

Для исследования этого явления, с помощью лупы времени систематически фотографировали протекакие сгорания гомогенных смесей сначала в трубах, т. е. при распространении сгорания в одном направлении (работы Dixon и S hmitt). При этом было установлено, что до тех пор, пока фронт пламени в трубе может свободно перемещаться, сгорание идет с упомянутыми низкими скоростями. Но передвигающийся фронт пламени имеет склонность образовывать вихри (шероховатости стенок способствуют этому), в результате чего скорость распространения фронта пламени значительно возрастает. Эти явления усиливаются в таких горючих смесях, теплота сгорания которых достаточна для поддержания горения. Если труба заглушена с одной или обеих сторон, перемещающееся пламя обусловливает повышение давления и температуры части смеси, еще не участвовавшей в реакции, и скорость сгорания становится еще больше. Предпламенные реакции, постепенно ускоряясь, дают вспышку и, наконец, приводят к детонации, которая мгновенно вызывает рост скорости распространения детонационной волны почти до тысячекратного значения обычной скорости сгорания. При этом, подобно взрывчатым веществам, вследствие временной концентрации происходит практически мгновенное сгорание (ультразвуковой эффект). [c.94]

Вытекающая в холодную среду из трубки смесь горючего газа и воздуха воспламеняется при поджигании. Если скорость распространения пламени больше скорости вытекания смеси, пламя начинает втягиваться в трубку если скорость вытекания значительно больше и не предусмотрен подогрев вытекающей смеси, пламя отрывается от трубки (возможно его угасание) если же скорости распространения пламени и вытекания омеси равны или близки, горение происходит у устья трубхси. Отрыв пламени происходит вследствие того, что в Области воспламенения содержание горючих газов в результате разбавления воздухом или продуктами горения ниже нижне1ГО предела воспламенения. [c.71]

Прн устойчивом пламени (рис. 5, а) зона горения совпадает со скоростью потока вблизи от выхода смеси из мундштука. Непосредственно у стенок сопла вследствие быстрого отвода тепла (особенно, если они омываются проточной водой) невозможно повышение температуры горючей смеси до температуры воспламенения, и несмотря на малую скорость потока, пламя не проникает внутрь мундштука. На участке е образуется так называемая мертвая зона , за которой скорость распространения пламени быстро возрастает до своего гугакси.мального значения, соответствующего всему остальному сечению сопла [61. С повышением температуры область распространения пламени приближается к поверхности выход1юго канала мундштука ( мертвая зона уменьшается) и пламя может проникнуть внутрь горелки. [c.57]

Известно также, что при турбулентном движении газокислородная струя расширяется возле стенки сопла до давления ниже атмосферного в результате поперечной скорости в момент истечения из отверстия, и, таким образом, расширенное ядро пламени удерживается у выходного отверстия, нависая над его торцовой поверхностью и не проникая внутрь мундштука. При повышенной шероховатости стенок и малой средней скорости истечения смеси толщина предельного слоя с минимальны.ми скоростями истечения увеличивается н газовая струя не может противостоять давлению, oкaзывae юмy снаружи, и пламя проскакивает внутрь мундштука [14]. На уменьшение возможности проскока пламени внутрь горелки оказывает влияние также снижение скорости воспламенения смеси на границе вследствие диффузии вытекающей нз мундштука газовой струи с атмосферой воздуха [12]. При повышенной скорости истечения смеси скорость распространения пламени на границе несколько повышается вследствие того, что быстротекущие газы пламени не засасывают холодный воздух из окружающей атмосферы, что также способствует удержанию пламени у выходного канала мундштука. [c.60]

Обратный удар пламени сопровождается хлопком, пламя го- лки гаснет. Скорость распространения пламени при обратном lape может достичь нескольких сот метров в секунду. [c.35]

Для того чтобы стационарное пламя устойчиво распространялось по равновесной в походном состоянии смеси, необходимо, чтобы вблизи начального состояния отсутствовала химнческая реакция (У = 0). Линеаризуя систему уравнений п ее первые интегралы около решений, соответствующих равновесным состояниям, получим системы уравнении, позволяющие исследовать характер особых точек, соответствующих равновесным состояниям. На рис. 5.2.1 дана схема ноля интегральных кривых в плоскости (б, Ti), где = dTJdx, при тепловом режиме распространения пламени. В данном случае особые точки о ъ d являются седлами. Линейное решение позволяет по сепаратрисе выйти из начальной особой точки о. Последующее численное решение, описывающее переход в конечное равновесное состояние, и вычисление собственного значения —скорости пламени можно строить методом пристрелки. [c.416]

При стационарном режиме скорость вытекания смеси из горелки равна скорости нормального распространения пламени, но при регулировании горения возможны и нарушения стабильности зоны горения отрыв пламени от кратера горелки или втягивание пламени в смесительную полость горелки (проскок пламени). Ранее было установлено, что высота конуса зоны горения бунзеновской горелки зависит от скорости подачи смеси. При чрезмерном увеличении скорости пламй оторвется, а при слишком малой скорости произойдет его проскок. [c.235]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...