Plini in pare gorljive snovi v plinsko oksidiranem plinastem. Za začetek gorenja je potreben začetni impulz energije. Razlikovalni in prisilni vžig ali vžig; Običajno razmnoževalna zgorevanje ali deflagracija (vodilni proces prenosa toplote s toplotno prevodnostjo) in detonacije (z valom bobna). Običajno sežiganje je razdeljeno na Laminar (Jet) in burni (Vortex). Ožiganje se odlikuje vnaprej pomešan in sežiganje v ločenem izteku gorljivega plina in oksidanta, ko se določi z mešanjem (difuzija) dveh tokov.
Poglej tudi:
-
-
-
-

Enciklopedijski slovar za metalurgijo. - M.: Intermet inženirstva. Glavni urednik N.P. Lyakyshev.. 2000 .

Oglejte si, kaj je "homogeno gorenje" v drugih slovarjih:

homogeno gorenje - izgorevanje plinov in pare vnetljivo nadev v plinu. Oksidator. Za začetek. Potrebno je gorenje. Energija. Pulse. Razlikovati sami in denar. vžiga ali vžiga; Norma. širjenje Goring ali izjava (vodilni prenos procesov ... ...

homogeno gorenje - Homogeninis Degimas Status T Sritis Chemija Apibrėžtis dujų degimas. Atitikmenys: ANGL. Homogeno zgorevanje Rus. Homogeno gorenje ... Chemijos Terminų aiškinamasis žedynas

homogeno gorenje - Homogeninis Degimas Status T Sritis Energetika Apibrėžtis Degimas, Kai Reaguojančiosios Medžiagos Yra Vienodos Agregatinės Būsenos, Vieenodai PasiskirsciusiusIos IR RAKCIJOS VYKSTA Videti Jų tūtryje. Atitikmenys: ANGL. Homogeno zgorevanje vok. ... ... ... ... ... AiŠkinamasis Šiluminės IR Branduolinės Technikos Terminų žedynas

lokalno homogeno gorenje - - [A.S.Goldberg. Angleški Ruski energetski slovar. 2006] Teme Energy Splošno En Lokalno homogeni firinglhf ... Imenik tehničnega prevajalca

Zgorevanje. - Kompleks, hitro puščanje kemične transformacije, ki ga spremlja sproščanje velike količine toplote in običajno s svetlim sijajem (plamenom). V večini primerov je osnova eksotermnih oksidativnih reakcij snovi ... Velika sovjetska enciklopedija

Kompleksna, hitra kemijska transformacija snovi, kot je gorivo, skupaj s sproščanjem velike količine toplote in svetlega sijaja (plamena). V večini primerov je osnova zgorevanja eksotermna ... ...

Pekoč (reakcija) - (a. Zgorevanje, gorenje; grof toplote; Običajno spremlja svetlo sijaj (plamen). V večini primerov… … Geološka enciklopedija

Zgorevanje - kompleksne kemikalije. Reakcija, ki teče v pogojih progresivnega samozavesti, povezanega z kopičenjem reakcijskih izdelkov ali katalizacijskih reakcijskih izdelkov. Z mestom, visoko (do več. Tisoč K), in pogosto nastane ... ... Fizična enciklopedija

Zgorevanje. - Eksotermna oksidacijska reakcija, ki jo je mogoče spremljati, kot pravilo, vidno elektromagnetno sevanje in emolls. V središču G. je interakcija vnetljive snovi z oksidacijskim sredstvom, najpogosteje z zračnim kisikom. Razlikujte ... ... ... Ruska enciklopedija za zaščito dela

Izgorevanje tekočih in trdnih gorljivih snovi v plinastem oksidacijskem zdravilu. Za heterogeno izgorevanje tekočih snovi je proces njihove izhlapevanja zelo pomemben. Heterogeno gorenje z lahkoto okolico gorljive snovi ... ... ... Enciklopedijski slovar za metalurgijo

Gorivo okolje

Oksideline

Oksidanti so snovi, katerih atomi v kemijskih transformacijah izdelujejo elektroni. Med preprostimi snovmi so vsi halogeni in kisik.

Najpogostejši oksidator je zračni kisik.

V resničnih požarih se zgorevanje v glavnem pretoka v zraku, vendar v mnogih tehnoloških procesih, zrak, obogaten s kisikom, in celo čisti kisik (na primer metalurška proizvodnja, plin varjenje, rezanje, rezanje itd.). Z atmosfero, obogateno s kisikom, se lahko srečate v podvodnem in vesoljskim plovilu, domenskih procesih itd. Takšni gorljivi sistemi imajo večjo nevarnost požara. To je treba upoštevati pri razvoju sistemov za gašenje požara, požarnih preventivnih ukrepov in požarnega in tehničnega strokovnega znanja požarov.

Poleg zračnega in halogenskega kisika je lahko oksidanti v reakcijah zgorevanja tudi kompleksne snovi, na primer, soli kislin, ki vsebujejo kisik - nitrate, klorati, itd, ki se uporabljajo pri proizvodnji prahu, boj in industrijskih eksplozivov in različnih pirotehnikov Sestavke.

Mešanica goriva in oksidanta v istem agregatnem stanju določenih razmerjih in lahko gorijo (in zgorevanje je možno le z določenimi razmerji), ki se imenuje gorljiv medij.

Odlikujeta se dve vrsti gorljivih medijev: enotna in neenotna.

Enakomerno gorljivo okolje pred-mešana mešanica goriva z oksidacijskim sredstvom in, oziroma nehomogeno gorljivo okolje – Ko gorivo in oksidacijsko sredstvo niso mešani.

Vpliv na proces gorenja velikega števila dejavnikov povzroča raznolikost vrst in načine zgorevanja. Tako, odvisno od agregatnega stanja gorljivih mešanic komponent mešanice, je lahko zgorevanje homogena in heterogena, na pogojih mešanja komponent - zgorevanje predhodno kuhane zmesi (kinetic) in difuzijo, iz plin-dinamičnih pogojev - laminarja in turbulent itd.

Glavne vrste gorenja so homogene in heterogene.

Homogeno gorenje - To je proces interakcije goriva in
Oksid v istem agregatnem stanju. Večina
Homogena izgorevanje plinov in hlapov v zraku je zelo razširjena.

Heterogeno gorenje - To je gorenje trdnih gorljivih materialov
ALOV neposredno na svoji površini. Značilnost
Heterogeno gorenje je pomanjkanje plamena. Primeri tega
Se perejo antracit, koks, oglje, nehlapne kovine.
Brezplajem gorenja v nekaterih primerih se imenuje drenaža.

Kot je razvidno iz definicij, je glavna razlika homogenega gorenja iz heterogenega, je to, da je v prvem primeru gorivo in oksidator v eni agregatni državi, v drugem - drugačen.

Opozoriti je treba, ne vedno zgorevanje trdnih snovi in \u200b\u200bmaterialov je heterogeno. To je pojasnjeno z mehanizmom izgorevanja trdnih snovi.

Torej, na primer, gorenje lesa v zraku. Da bi ga prižgali, je treba prineseti kateri koli vir toplote, kot je plamen iz ujemanja ali vžigalnika, in počakajte nekaj časa. Postavlja se vprašanje: Zakaj se ne takoj prižge? To je razloženo z dejstvom, da bi moral v začetnem obdobju vir vžiga ogrevati les na določeno temperaturo, pri kateri se začne postopek pirolize, ali z drugimi besedami, toplotno razgradnjo. Hkrati, zaradi razgradnje celuloze in drugih komponent, se izdelki njihove razgradnje začnejo razlikovati - gorljivi plini - ogljikovodikov. Očitno je, da je večje ogrevanje, večja je stopnja razgradnje in, zato je hitrost ločevanja gorljivih plinov. In samo če je stopnja sprostitve GG zadostna za ustvarjanje določene koncentracije v zraku, t.e. Lahko pride do vnetljivega okolja. Na kaj gorinje ni les, ampak njegovi izdelki razgradnja - gorljivi plini. Zato je izgorevanje lesa, v večini primerov - homogeno gorenje, in ne heterogeno.

Lahko se prepirate: les, na koncu se začne gladko, depresija, kot je navedeno zgoraj, heterogena gorenja. In tam je. Dejstvo je, da so končni proizvodi razgradnje lesa v bistvu gorljivi plini in ostanki premoga, tako imenovani koks. Ta zelo premogovni ostanek, ki ste ga videli in celo kupili za kuhanje kebab. Ti vogali so približno 98% sestavljeni iz čistega ogljika in ga ni mogoče dodeliti. V heterogenem načinu izgorevanja že je žerjava, to je, da se taljenje.

Tako se les prvič gori v homogenem načinu zgorevanja, nato pa pri temperaturi približno 800 ° C, plamen gorenja presega, tj. postane heterogena. Prav tako se zgodi z drugimi trdnimi snovmi.

Kako tekočine gorijo v zraku? Mehanizem sežganih tekočin je, da je njegovo izhlapevanje na začetku, in to je pari, ki tvorijo mešanico goriva z zrakom. To je v tem primeru, se homogena sežiganja pojavi. Opek ne tekoče faze, ampak tekoče pare

Mehanizem izgorevanja kovine je enak kot tekočine, razen da se mora kovina najprej stopiti in nato segreje do visoke temperature, tako da je stopnja izparevanja zadostna za oblikovanje gorljivega medija. Nekatere kovine gorijo na svoji površini.

Dva načina se razlikujeta v homogenem sežiganju: kinetične in difuzijske goreče.

Kinetično sežiganje - To je zgorevanje pred-mešane gorljive zmesi, tj. Enotna mešanica. Stopnja zgorevanja se določi le kinetika redoks reakcije.

Difuzijsko gorinje - To je izgorevanje nehomogene zmesi, ko gorivo in oksidator niso prednamenjeni, t.j. nehomogeno. V tem primeru se mešamo gorivo in oksidant na sprednji strani plamena zaradi difuzije. Za neorganizirano izgorevanje je to difuzijski režim gorenja, večina gorljivih materialov na požaru lahko gorijo le v tem načinu. Enotne mešanice, seveda, lahko oba tvorita z resničnim ognjem, vendar je njihovo izobraževanje precej pred ognjem ali zagotavlja začetno stopnjo razvoja.

Temeljna razlika teh vrst izgorevanja je, da je v homogeni mešanici molekule goriva in oksidanta že v neposredni bližini in so pripravljena za vstop v kemijsko interakcijo, z izgorevanjem difuzije, se morajo te molekule najprej pristopiti med seboj zaradi difuzije in Šele po tem, ko se pridružijo sodelovanju.

To povzroča razliko v hitrosti procesa zgorevanja.

Polni delovni čas t r, zložki iz trajanja fizičnega
kemični procesi:

t G. = t f + t x.

Kinetični režim zgorevanja Zanj je značilno trajanje samo kemijskih procesov, tj. t x, ker v tem primeru postopki fizične priprave (mešanje) niso potrebni, t.e. T f "0 .

Način difuzijskega izgorevanja, Nasprotno, odvisno predvsem od
Hitrost priprave homogene gorljive zmesi (grobo gledanje molekul), v tem primeru T F \u003e\u003e T x, zato je slednja mogoče zanemariti, tj. Trajanje je odvisno predvsem s hitrostjo fizikalnih procesov.

Če t f "t x, t.e. So sorazmerne, nato pa se pečejo tokove
imenovano vmesno območje.

Na primer, zamislite dva plinskega gorilnika (Sl. 1.1): V eni od njih obstajajo odprtine za dostop do zraka (A), jih ni (B). V prvem primeru bo zrak sesal v injiciranju v šobo, kjer se pomeša v gorljivem plinu, zato se oblikuje homogena gorljiva zmes, ki gori na izhodu iz šobe v kinetični način . V drugem primeru (b) se zrak meša z vnetljivim plinom v procesu gorenja zaradi difuzije, v tem primeru - difuzijsko zgorevanje .

Sl. 1.1. Primer kinetičnega (A) in difuzije (B) gorenja

Drug primer: Izvajanje plina se pojavi v sobi. Plin postopoma pomeša z zrakom, ki tvori homogeno gorljivo zmes. In v primeru videza po tem viru vžiga se pojavi eksplozija. To sežiga v kinetičnem načinu.

Podobno, ko se pekoče tekočine, kot je bencin. Če nalijemo v odprti posodo in nastavite požar, se bo pojavilo difuzijsko gorivo. Če to posodo položite v zaprto sobo in počakajte, bo bencin delno izhlapil, pomešan z zrakom in tako tvori homogeno gorljivo zmes. Ko je vir vžiga narejen, kot veste, se bo pojavila eksplozija, to je kinetično gorenje.

V kakšnem načinu se v pravem požaru? Seveda, predvsem v difuziji. V nekaterih primerih se lahko požar začne s kinetičnim izgorevanjem, kot v primerih, ki so po izgorevanju homogene zmesi, ki se dogaja zelo hitro, se bo zgorevanje nadaljevalo v načinu difuzije.

Z difuzijsko gorivo, v primeru pomanjkanja kisika zraka, na primer, v primeru požarov v zaprtih prostorih, je možno za nepopolno izgorevanje goriva na tvorbo nepopolnih produktov izgorevanja, kot so sočasni plin. Vsi nepopolne produkte izgorevanja so zelo strupeni in predstavljajo večjo nevarnost v ognju. V večini primerov so storilci smrti ljudi.

Torej, glavne vrste gorenja so homogene in heterogene. Vizualna razlika med temi načini - prisotnost plamena.

Homogena sežiganje lahko teče v dveh načinih: difuziji in kinetic. Vizualno je njihova razlika v hitrosti gorenja.

Opozoriti je treba, da se razlikuje druga vrsta gorenja - gorenje eksplozivov. Eksplozivi vključujejo gorivo in oksidacijsko sredstvo v trdni fazi. Ker sta gorivo in oksidator v istem agregatnem stanju, je takšno zgorevanje homogeno.

V resničnih požarih se pojavi v bistvu gorenje plamena. Znano je, da je plamen izoliran kot eden od nevarnih požarnih dejavnikov. Kakšen je plamen in kakšni procesi se nadaljujejo?

Tema 4. Vrste gorenja.

V različnih znakih in značilnostih se lahko procesi izgorevanja izplačajo na naslednje vrste:

Z združenim stanjem vnetljive snovi:

Izgorevanje plinov;

Izgorevanje tekočin in trdnih trdnih snovi;

Zgorevanje neobvladljivih trdnih prašnih in kompaktnih snovi.

S fazno sestavo sestavnih delov:

Homogeno gorenje;

Heterogeno gorenje;

Burning eksplozivi.

S pripravo gorljive mešanice:

Razpršena sežiganje (požar);

Kinetično sežiganje (eksplozija).

Pod dinamiko sprednjega dela plamena:

Stacionarno;

Nestaonarna.

Z naravo gibanja plinov:

Laminar;

Turbulent.

Glede na stopnjo zgorevanja gorljive snovi:

Nepopolna.

Hitrost širjenja plamena:

Normalno;

Delagrate;

Detonacija.

Razmislite več te vrste.

4.1. Kurjenje plinastih, tekočih in trdnih snovi.

Odvisno od agregatnega stanja gorljive snovi se z izgorevanjem plinov, tekočin, prahu v obliki prahu in kompaktnih trdnih snovi razlikujejo.

Po GOST 12.1.044-89:

1. Gaza je snov, ki je kritična temperatura, ki je manjša od 50 o C. T Cr - to je minimalna temperatura ogrevanja 1 molitvene snovi v zaprtem soštevek, na katerem se popolnoma obrača v pare (glej § 2.3) .

2. Tekočine so snovi s tališčem (spuščanjem) manj kot 50 ° C (glejte § 2.5).

3. Trdne snovi so snovi s tališčem (kapljica) več kot 50 0 C.

4. Prah je sesekljana trdna snov z velikostjo delcev manj kot 0,85 mm.

Cona, v kateri se kemijska reakcija pojavi v gorljivi zmesi, t.j. Kuranje se imenuje flame fronta.

Razmislite o procesih zgorevanja v zraku na primerih.

Pekoč plinov v plinskega gorilnika.Obstaja 3 plamenske cone (slika 12.):

Sl. 12. Shema za peko plina: 1 - Prozorna stožec - to je izvirna plinska segrevanje (na temperaturo samo-vžiga); 2 - Svetlobna flame sprednja cona; 3 - Pro-DUKS izgorevanja (v polnem izgorevanju plinov je skoraj nevidno nevidno in, zlasti pri sežiganju vodika, ko Sasha ni oblikovana).

Flame sprednja širina v plinskih mešanicah je desetine milimetrov.

Zapisovanje tekočin v odprti plovilu.Pri sežiganju na odprtem sokastatju je 4 cone (Sl. 13):

Sl. 13. FLUID BORING: 1 - Tekoča kost; 2 - pari tekočine (temna območja); 3 - Flame fronta; 4 - Pro-Dukts gorenja (dima).

Flame sprednja širina v tem primeru, t.e. Reakcija se nadaljuje počasneje.

Izgorevanje talilnih snovi.Razmislite o sežiganju sveče. V tem primeru se opazuje 6 območij (slika 14):

Sl. 14. Sveča gorenje: 1 - Trdni vosek; 2 - tap-dolg (tekoči) vosek; 3 - temno prozorna plast hlapov; 4 - flame fronta; 5 - Izdelki izgorevanja (dim); 6 - Filil.

Burnging Wick služi stabilizaciji gorenja. To absorbira tekočino, se dvigne vzdolž, izhlapi in opekline. Flome sprednja širina se poveča, kar povečuje območje svetilnosti, saj uporabljajo bolj kompleksne ogljikovodike, ki jih uparimo, razpadejo, nato pa reagirajo.

Gorenje nekonkunikacijskih trdnih snovi.Ta vrsta zgorevanja se šteje, da je primer izgorevanja tekem in cigaret (sl. 15 in 16).

Tukaj je tudi 5 oddelkov:

Sl. 15. Split izgorevanje: 1 - Svež les; 2 - Vulgarni les; 3 - plini (utripajoči ali spa-risanje hlapne snovi) je temno pregledno območje; 4 - flame fronta; 5 - Izdelki izgorevanja (dim).

Vidimo je, da je požgana ploska tekme veliko tanjša in ima črno barvo. To pomeni, da je bil del tekme strnjen, tj. Ostala je del, ki ni vezava, in bat uparimo in zažgali. Hitrost gorenja premoga je bistveno počasnejša od plinov, zato nima časa, da bi popolnoma zažgali.

Sl.16. Izgorevanje cigaret: 1 - Zmes izvornega tobaka; 2 - Tlačenje ploskve brez plamenske fronte; 3 dim, t.j. Proizvod izžge ure; 4 - narisan v lahek dim, ki je večinoma utripajoči izdelki; 5 - smola, kondenzirana na filtru.

Brezplagretno termo oksidativno razgradnjo snovi se imenuje drenaža. Pojavi se z nezadostno difuzijo kisika v mestno območje in se lahko pojavi tudi s svojo zelo majhno količino (1-2%). Dim ima naiz, ne črno barvo. To pomeni, da je bolj uplinjenih in ne požganih snovi.

Površina pepela je skoraj bela. Torej, z zadostnim vnosom kisika, se pojavi popoln izgorevanje. Toda znotraj in na meji gorečega sloja s svežo črno snovjo. To kaže na nepopolno zgorevanje zoglenih delcev. Mimogrede, na filtru se kondenzira par letečih smolistih snovi.

Podobna vrsta gorenja se opazuje, ko koksarjenje, t.j. Premoga, iz katerega hlapne snovi (plini, smole) ali grafit.

Tako se proces zgorevanja plinov, tekočin in večina trdnih snovi nadaljuje v plinasti obliki in ga spremlja plamen. Ne trdne snovi, vključno s tistimi, ki se nagnejo k samozapornemu, sežgejo v videoposnetku napetosti na površini in v materialu.

Pereče prahu podobnih snovi.Kuranje plasti prahu se pojavi na enak način kot v kompaktnem stanju, se poveča samo goreča stopnja zaradi povečanja površine stika z zrakom.

Zgorevanje snovi, podobnih prahu v obliki zrakoplovov (oblak prahu), lahko nadaljuje v obliki isker, t.j. Zgorevanje posameznih delcev, v primeru majhne vsebnosti hlapnih snovi, ki niso sposobne izhlapevati, da tvorijo vitko natančno količino plinov za eno flamovo fronto.

Če je oblikovana zadostna količina utripajočih hlapnih snovi, se pojavi ognjeno gorenje.

Burning eksplozivi.Ta vrsta vključuje gorenje eksplozivov in praška, tako imenovane kondenzirane snovi, v katerih je že kemično ali mehansko povezano gorivo in oksidacijsko sredstvo. Na primer: trinitrotolola (Trotil) C 7 H 5 O 6 N 3 × C 7 H5 × 3No 2 oksidantorjev služijo O 2 in št. 2; v sestavi praška - žveplo, nitrat, premog; Kot del samostojnih eksplozivov, aluminija prahu in amoniak nitrat, vezivo - sončno olje.

4.2. Homogena in heterogena gorenja.

Na podlagi obravnavanih primerov, odvisno od skupnega sostajanja mešanice goriva in oksidanta, t.j. Od števila faz v mešanici, cvetijo:

1. Homogene gorenje Plin in hlapi vnetljivih snovi v mediju, drugačnem oksidacijskem sredstvu. Tako se reakcija zgorevanja nadaljuje v sistemu, ki je sestavljen iz ene faze (agregatno stanje).

2. Heterogeno pekoč trdne vnetljive snovi v obliki oksidantnega okolja v obliki plina. V tem primeru reakcija nadaljuje na površini fazne particije, medtem ko je homogena reakcija poteka v celotnem volumnu.

To je zgorevanje kovin, grafit, t.j. Skoraj nehlapne materiale. Veliko plinskih reakcij ima homogeno heterogeno naravo, ko je možnost puščanja homogene reakcije posledica porekla heterogene reakcije hkrati.

Zgorevanje vseh tekočih in številnih trdnih snovi, iz katerih se v plinski fazi razlikujejo pari ali plini (hlapne snovi). Trdne in tekoče faze igrajo vlogo reagiranja rezervoarjev.

Na primer, heterogena self reakcija premoga prehaja v fazo zgorevanja hlapnih snovi. Ostanek koksa je leglogen-ampak.

4.3. Difuzij in kinetično gorenje.

Glede na stopnjo priprave gorljive mešanice se razlikujejo difuzijska in ko-nevčarna.

Upoštevane vrste izgorevanja (razen eksplozivov) se nanašajo na gorivo difuzijsko-Zyon. Plamen, t.j. Zgorevalna cona mešanice goriva z zrakom, da se zagotovi stabilnost, je treba nenehno osredotočiti na gorljivo in KI-RI družbo. Pretok gorivnega plina je odvisen samo od hitrosti njegove oskrbe do gorečega območja. Stopnja pretoka vnetljive tekočine je odvisna od intenzivnosti izhlapevanja, t.j. Od tlaka hlapov nad površino tekočine, in zato na temperaturi tekočine. Temperatura za slavnostno znanost Najmanjša temperatura tekočine se imenuje, v kateri plamen nad njegovo površino ne bo šel ven.

Zgorevanje trdnih snovi se razlikuje od izgorevanja plinov ob prisotnosti faze razgradnje in uplinjanja s poznejšim vžigom pirolize hlapnih izdelkov.

Piroliza- To se ogreva organske snovi do visokih temperatur brez dostopa do zraka. Ob istem času, razgradnja ali razdeljevanje, kompleksne spojine za enostavnejše (premog premoga, razpokajo nafte, su-hea destilacijo). Zato izgorevanje trdnega goriva v izgorevanju produktov ni koncentriran samo v območju plamena, vendar ima večstopenjski znak.

Ogrevanje trdne faze povzroča razgradnjo in ločevanje plinov, ki vnamejo in gorijo. Toplota iz gorilnika segreje trdno fazo, val njegovega uplinjanja in postopek se ponavlja, s čimer vzdržuje go-renij.

Model zgorevanja trdne snovi kaže na prisotnost naslednjih faz (sl. 17):

Sl. 17. Model gorenja

trdna.

Ogrevanje trdne faze. Talilne snovi v tem območju se pojavijo taljenje. Debelina območja je odvisna od temperature Wire-VA;

Piroliza ali reakcijsko območje v trdni fazi, v kateri se oblikujejo plinaste vnetljive snovi;

Prevzeti v plinski fazi, v kateri se oblikuje zmes z oksidiziranim TELEM;

Plamen ali reakcijsko območje v plinski fazi, v kateri je transformacija izdelkov pirolize v plinaste produkte izgorevanja;

Gore izdelki.

Stopnja oskrbe s kisikom v cono zgorevanja je odvisna od njene difuzije skozi produkt izgorevanja.

Na splošno, ker se stopnja kemične reakcije v perečem območju v obravnavanih vrstah gorečega okolja iz stopnje prejema reakcijskih komponent in površine plamena z molekularno ali kino-zgoščevanjem difuzijo, ta vrsta gorenja in se imenuje diffusion..

Struktura flame za izgorevanje difuzij je sestavljena iz treh con (Sl.18):

V 1. coni so plini ali pari. Sežiganje na tem območju ne pojavi. Temperatura ne presega 500 0 S. razgradnje, pirolizo hlapnega in ogrevanja na temperaturo samovžiga.

Sl. 18. Struktura plamena.

V 2 coni je mešanica hlapov (plinov) z zračnim kisikom tvorjena in nepopolna izgorevanje v CO z delno restavracijo na ogljik (malo kisika):

C N H M + O 2 → CO + CO 2 + H 2 O;

V 3 zunanjem območju so izdelki druge cone poln zgorevanje in opazimo največjo temperaturo plamena:

2CO + O 2 \u003d 2CO2;

Višina plamena je sorazmerna z razmerjem difuzije in pretokom plinov in obratno sorazmernemu gostoti plina.

Vse vrste fluzijskega gorenja so neločljivo povezane z ognjem.

Kinetikakuriranje je zgorevanje pred-mešanega goriva, pare ali prahu z oksidatom. V tem primeru je stopnja zgorevanja odvisna samo od fizikalno-kemijskih lastnosti gorljive zmesi (toplotna izguba, toplotna zmogljivost, turbulenca, koncentracije snovi, tlak itd.). Zato se hitrost gorenja močno poveča. Ta vrsta gorenja je neločljivo povezana z eksplozijami.

V tem primeru, ko vžig gorljive zmesi na kateri koli točki, plamen spredaj premakne iz produktov izgorevanja v svežo mešanico. Tako je plamen na kinetičnem sežiganju najpogosteje nestacionarni (sl. 19).

Sl. 19. Shema distribucije plamena v gorljivi zmesi: - vir vžiga; - Navodila gibanja sprednjega dela plamena.

Čeprav, če najprej zmešate gorljiv plin z zrakom in toži gorilnik, se med vžigom oblikuje stacionarni plamen, pod pogojem, da bo pomična hitrost mešanice enaka stopnji razmnoževanja plamena.

Če se stopnja oskrbe s plinom poveča, se plamen vzame iz gorilnika in lahko gre ven. In če se hitrost zmanjša, se bo plamen spremenil v gorilnik z možno eksplozijo.

Glede na stopnjo zgorevanja. Popolnost sežiganja odziva na co-nevrolne izdelke, se zgodi gorenje polna in nepopolna.

Torej v coni 2 (sl.18), je gorenje nepopolno, ker Ni KI-SLIER, ki je delno porabljena v 3 coni, in se oblikujejo vmesni proizvodi. Slednji v 3 coni, kjer je kisik večji, dokler je pol zgorevanja. Prisotnost saj v dimu govori o nepopolnem sežiganju.

Drug primer: s pomanjkanjem kisika, ogljikovih opeklin na ogljikov monoksid:

Če dodate O, reakcija gre na konec:

2 + O 2 \u003d 2SO 2.

Stopnja zgorevanja je odvisna od narave gibanja plinov. Zato je laminar in burno gorenje bolno.

Torej, primer gorečega gorenja lahko služi kot plamen sveča v ne-gibljivem zraku. Za laminar Plasti plinov potekajo vzporedno, vendar ne vrtijo.

Turbulent gorenje - Vrtex Gibanje plinov, v katerih so gorljivi plini intenzivni, in plamenska fronta je zamegljena. GRA-Nice med temi vrstami služi kriterij Reynoldsa, ki označuje razmerje med vztrajnostnimi silami in silami trenja v toku:

kje: u. - pretok plina;

n. - kinetična viskoznost;

l.- značilna linearna velikost.

Reynoldsova številka, v kateri se prehod laminarja vzdolž mejne plasti v turbulentu imenuje kritična REC, REC KR ~ 2320.

Turbulence poveča hitrost gorenja zaradi bolj intenzivnega prenosa toplote iz kurjenje izdelkov v sveži zmes.

4.4. Običajno gorenje.

Odvisno od stopnje razmnoževanja plamena, s kinetičnim izgorevanjem, bodisi običajnim sežiganjem (v mejah nedrsečega m / s) ali eksplozivne razbave (deset m / s) ali detonacije racionalne (na tisoče m / s ) so uresničeni. Te vrste gorenja lahko gredo drug na drugega.

Normalno sežiganje - To je izgorevanje, na katerem se pojavi širjenje plamena, v odsotnosti zunanjih motnje (turbulence ali spremembe tlaka plina). To je odvisno samo od narave gorljive snovi, tj. Toplotni učinek, toplotna prevodnost in dip-fuzijski koeficienti. Zato je fizična konstanta mešanice določenega so-jekla. V tem primeru je stopnja zgorevanja običajno 0,3-3,0 m / s. Nor-padlo se poganja, ker je vektor njegove distribucije, ki je pravokoten na fronto plamena.

4.5. Ogljična (eksplozivna) gorenja.

Običajno gorenje je nestabilno in v zaprtem prostoru nagnjeno k sebi. Razlog za to je ukrivljenost sprednjega dela plamena zaradi trenja plina na steni plovila in spremembe tlaka v mešanici.

Razmislite o procesu širjenja plamena v cevi (sl. 20).

Sl. 20. Shema pojava eksplozivnega gorenja.

Sprva se je odprt konec cevnega plamena širi z normalno hitrostjo, ker Izdelki izgorevanja se prosto širijo in pridejo ven na pištolo. Tlak mešanice se ne spremeni. Trajanje enotne porazdelitve plamena je odvisno od premera cevi, vrste goriva in njegove koncentracije.

Ko se sprednji del plamena spodbuja znotraj cevi, zdravila reakcije, ki imajo večjo glasnost v primerjavi z izvirno zmes, nimajo časa, da gredo ven in njihov tlak povečuje. Ta tlak začne pritisk v vse smeri, zato, pred sprednjim od plamena, začetna zmes se začne premikati na širjenje plamena. Plasti, ki mejijo na stene, so zaviranje. Največja hitrost je plamen v središču cevi, manjši - na stenah (zaradi hladilnega telesa v njih). Zato je plamenska fronta pripravljena na širjenje plamena, njena površina pa se poveča. Količina gorljive mešanice na enoto časa se poveča, kar pomeni povečanje tlaka, nato pa poveča hitrost plina in tako naprej. Tako obstaja vinoročno povečanje stopnje plamena proliferacije na stotine met-jarka na sekundo.

Postopek razmnoževanja plamena na gorljivem plinske zmesi, v kateri se razpadejo z izgorevanjem samopostrežnega izgorevanja zaradi prevodnosti ra-zogrevoy s prevodnostjo toplote iz sosednje plasti reakcijskih produktov, je gola razbajanje. Običajno je hitrost ravnanja gorenja doczyukoy, t.j. Manj kot 333 m / s.

4.6. Detonacija gorenja.

Če upoštevamo izgorevanje vnetljive mešanice plasti, potem kot posledica toplotne širitve prostornine produkta izgorevanja vsakič, ko se pojavi kompresijski val pred fronto plamena. Vsak naslednji val, motor je na bolj gostem mediju, dohitite prejšnjo in na njem prekrivajo. Postopoma so ti valovi povezani v enem šoku (Sl. 21).

Sl. 21. Shema izobraževanja z de-tonacijo WAVE: R O< Р 1 < Р 2 < Р 3 < Р 4 < Р 5 < Р 6 < Р 7 ; 1-7 – нарастание давления в слоях с 1-го по 7-ой.

V udarcu Shock, kot posledica adiabatskega stiskanja, se gostota plinov takoj povečuje, temperatura do T0 samorazpolnjenih se poveča. Kot rezultat, se mešanica goriva iz udarnega vala pojavi in \u200b\u200bse pojavi detonacija - Širjenje gorenja z vžigom udarnega vala. Detonacijski val ne gre ven, ker Pred plamenjo, ki ga je premaknil valovi.

Posebnost detonacije - se pojavi z mešanico, določenim za vsak sestavek z nadzvočno hitrostjo 1000-9000 m / s, je torej konstanta F-cone mešanice. To je odvisno samo od vsebnosti kalorij v gorljivi zmesi in toplotne zmogljivosti produktov izgorevanja.

Preskusni val z oviro vodi do tvorbe odsevnega udarnega vala in še večjega tlaka.

Detonacija je najbolj nevarna vrsta razpoka plamena, ker Ima največjo moč eksplozije (n \u003d A / T) in ogromno hitrost. Praktično "nevtralizira" detonacije je mogoča le na predestonacijskem mestu, t.j. Na razdalji od točke vžiga do kraja gorenja detonacije. Za pline je dolžina tega oddelka od 1 do 10 m.

Pri izgorevanju trdnega goriva, je kemijska reakcija sama pred postopkom oksidacijskega sredstva do reakcijske površine. Posledično je postopek izgorevanja trdnega goriva kompleksen heterogeni fizikalno-kemični proces, ki je sestavljen iz dveh stopenj: oskrba s kisikom na površino goriva burnih in molekularne difuzije in kemične reakcije na njem.

Razmislite o splošni teoriji heterogenega gorenja na primeru izgorevanja sferičnega ogljikovega delca, pri čemer je treba upoštevati naslednje pogoje. Koncentracija kisika vzdolž celotne površine delcev je enaka; Stopnja odziva kisika z ogljikom je sorazmerna s koncentracijo kisika na površini, t.j. Obstaja reakcija prvega reda, ki je najverjetneje za heterogene procese; Reakcija poteka na površini delcev, da se tvori končne produkte izgorevanja, in sekundarne reakcije v glasnosti, kot tudi na površini delcev pa so odsotne.

V takem poenostavljenem nastavitvi se lahko stopnja zgorevanja ogljika zastopa odvisna od hitrosti obeh glavnih stopenj, in sicer na hitrosti oskrbe s kisikom do vmesne površine in na hitrosti kemijske reakcije, ki teče na površini delcev. Zaradi interakcije teh procesov obstaja dinamično ravnotežno stanje med količino difuzije, ki se dostavlja in porabi na kemijskem odzivu kisika pri določeni vrednosti koncentracije na površini ogljika.

Ocena kemijske reakcije / (2 g kisika / (CM2-S), definirana

Ker se količina kisika, ki jo porabi enota reakcijske površine na enoto časa, lahko izrazi na naslednji način: \\ t

V enačbi:

K - Stopnja konstanta kemijske reakcije;

Koncentracija sv - kisika na površini delcev.

C. Druga stran, hitrost gorenja je enaka specifičnemu pretoku KI

Gnojevko do reakcijske površine, ki jo je dala difuzija:

K ° "\u003d Pekel (C, - C5). (15-2)

V enačbi:

Hell - difuzijski koeficient izmenjave;

Ko - koncentracija kisika v potoku, v katerem ogljikov delci gorijo.

Zamenjava vrednosti SV, ki jo najdemo iz enačbe (15-1), na enačbo (15-2), dobimo naslednji izraz za hitrost heterogenega izgorevanja skozi količino kisika, ki jo porabi enota delcev na enoto Čas:

". C °, ■" (15-3)

Risanje

KCAZH - - C -, (15-4)

Možno je predstaviti izraz (15-3) v obliki

/<°’ = /СкажС„. (15-5)

Z njegovo strukturo je izraz (15-5) podoben kinetični enačbi (15-1) reakcije prvega reda. V njem je reakcijska stopnja konstanta "£ nadomesti s koeficientom KCAZH, ki je odvisna od obeh reakcijskih lastnosti goriva in prenosa prenosa in se zato imenujemo navidezna konstanta goreče hitrosti trdnega ogljika.

Stopnja reakcij kemične zgorevanja je odvisna od narave goriva in fizičnih pogojev: koncentracija reagiranja plina na površino, temperaturi in tlaku. Temperaturna odvisnost hitrosti kemične "reakcije je najmočnejša. Na področju nizkih temperatur je stopnja kemijske reakcije majhna in za porabo kisika v mnogih; krat manj kot hitrost, s katero se lahko kisik dostavlja v difuzija. Proces zgorevanja je omejen na hitrost kemične reakcije in ni odvisna od pogojev vožnje. kisik, t.e. hitrost pretoka zraka, velikost delcev itd. Zato se to področje pretoka heterogenega gorenja imenuje kinetika.

V kinetični regiji sežiganja pečenja\u003e - £, torej v formuli (15-3), 1 / krvni tlak lahko zanemarjamo v primerjavi z 1 / in in potem dobimo:

Do ° 32 \u003d KC0. (15-6)

Ravnotežje med količino prodajnega difuzije in kisika, porabljenega na reakciji, je nastavljeno pri majhnem gradientu njegove koncentracije, zaradi česar je obseg koncentracije kisika na reakcijski površini malo od njegove vrednosti v toku. Pri visokih temperaturah se lahko kinetični izgorevanje pojavi pri visokih pretokih zraka in majhne velikosti delcev goriva, tj, s takšnim izboljšanjem pretoka kislosti, ko se slednje mogoče dostaviti bistveno več "v primerjavi s potrebo kemikalije Reakcija.

Različna področja pretoka heterogenega gorenja so grafično prikazana na sl. 15-1. Kinetična regija, za katero sem značilna krivulja 1, ki kaže, da se s povečanjem temperature stopnja zgorevanja močno poveča glede na pravo Arrhenius.

Pri nekaterih temperaturah postane hitrost kemijske reakcije, ki je sorazmerna s hitrostjo dovajanja kisika na reakcijsko površino in nato stopnja izgorevanja postane odvisna ne le na hitrosti kemijske reakcije, temveč tudi na hitrost dostave kisika. Na tem področju, imenovan vmesni (sl. 15-1, regija II, krivulja 1-2), je hitrost teh dveh stopenj sorazmerna, nobena od njih ni mogoče zanemariti in zato se hitrost procesa zgorevanja določi s formulo (15-3). S povečanjem temperature se hitrost zgorevanja poveča, vendar v manjši meri kot v kinetični regiji, njena rast pa se postopoma upočasni in končno doseže svoj maksimum v prehodu na razpršeno regijo (Sl. 15-1, regija III, Curve 2 -3), ostati nadaljnje neodvisno od temperature. Pri višjih temperaturah na tem področju se stopnja kemijske reakcije toliko povečuje, da kisik, ki ga daje difuzija, takoj vstopi v kemično reakcijo, zaradi česar je koncentracija kisika na površini skoraj enaka nič. V formuli (15-3) lahko zanemarite vrednost 1 / ° v primerjavi z 1 / krvnim tlakom, nato pa dobimo, da se stopnja zgorevanja določi z difuzijsko stopnjo kisika na reakcijsko površino, to je.

In zato se to območje gorenja imenuje difuzija. V difuzijski regiji je stopnja zgorevanja praktično neodvisna od lastnosti goriva in temperature. Učinek temperature vpliva samo na spremembe fizičnih konstant. Na tem področju so pogoji za dovajanje kisika močno prizadete zaradi stopnje zgorevanja, in sicer hidrodinamični dejavniki: relativna hitrost plina tok in velikost gorivnih delcev. Z naraščanjem pretoka plina in zmanjšanja velikosti delcev, tj. S pospeševanjem dobave kisika se hitrost difuzije zgorevanja poveča.

V procesu izgorevanja se vzpostavi dinamično ravnotežje med kemičnim procesom porabe kisika in difuzijskim procesom njegove dostave pri določeni vrednosti koncentracije kisika v reakcijski površini. Koncentracija kisika na površini delcev je odvisna od razmerja hitrosti teh dveh procesov, s prevlado razpršene stopnje, se bo približala koncentraciji v toku, povečanje hitrosti kemijske reakcije povzroča njeno Zmanjšanje.

Proces zgorevanja, ki teče v difuzijsko regijo, lahko gre na intermediat (krivulja 1 -2 -2) ali celo v kinetični regiji, ko se difuzija izboljša, na primer, s povečanjem pretoka ali zmanjšanje velikosti delcev.

Tako se s povečanjem hitrosti pretoka plina in pri prehodu na majhne delce premaknete proti kinetičnemu sežiganju. Vzpon temperature premakne proces proti fluzijski sežiganju (Sl. 15-1, krivulja 2 -3 -3).

Pretok heterogenega izgorevanja na določenem območju za vsak posamezen primer je odvisen od teh posebnih pogojev. Glavna naloga študije procesa heterogenega zgorevanja je vzpostavitev območij gorenja in odkrivanja kvantitativnih vzorcev za vsako regijo.

Splošne informacije o sežiganju. Homogena in heterogena gorenja

Zgorevanje je intenzivne kemijske oksidativne reakcije, ki jih spremlja sproščanje toplote in sijaj. Zgorevanje se pojavi v prisotnosti goriva, oksidacijskega sredstva in vira vžiga. Kot oksidanti, kisik, dušikova kislina, natrijev peroksid, betoretna sol, permorate, nitro spojine, itd lahko izvedemo kot gorivo - veliko organskih spojin, žvepla, vodikov sulfid, CCHEDAN, večina kovin v prostem, ogljikovem monoksidu, Vodik in itd. Zgorevanje se razlikuje tudi s hitrostjo razmnoževanja plamena in, odvisno od tega faktorja, je lahko: -Deflant (hitrost plamena v nekaj metrih od sekunde); (hitrost plamena do stotine metrov na sekundo); - detonacija (stopnja plamena je približno tisoč metrov na sekundo). Homogeno gorenje. Z homogenim sežiganjem so začetne snovi in \u200b\u200bprodukti izgorevanja v istem agregatnem stanju. Ta vrsta vključuje izgorevanje plinskih mešanic (zemeljski plin, vodik itd. Z oksidacijskim sredstvom - običajno, zračni kisik), izgorevanje ne-gem kondenzirane snovi (na primer termites - aluminijaste zmesi z različnimi oksidi kovin), kot tudi Izotermična goriva - verižna distribucija razvejana reakcija v plinske zmesi brez znatnega ogrevanja. Ko se izgorevanje ne-gasy kondenziranih snovi, difuzija običajno ne pojavi in \u200b\u200bproces širjenja izgorevanja je le posledica toplotne prevodnosti. Z eksotermnim pekočenjem, nasprotno, osnovni proces prenosa je difuzija. Heterogeno gorenje. V heterogenem izgorevanju se začetne snovi (na primer, trdna ali tekoča goriva in plinski oksidator) nahajajo v različnih agregatnih državah. Najpomembnejši tehnološki procesi heterogenega gorenja je izgorevanje premoga, kovin, kurjenje tekočih goriv v naftnih pečah, motorji z notranjim izgorevanjem, raketnimi komori za zgorevanje motorja. Postopek heterogenega gorenja je običajno zelo zapleten. Kemična transformacija spremlja frakcija vnetljive snovi in \u200b\u200bprehod na plinsko fazo v obliki kapljic in delcev, tvorba oksidnih filmov na kovinskem delce, turbulizacijo mešanice itd. Homogene zgorevanje: gorljive mešanice komponente so v plinastem stanju. Poleg tega, če se komponente mešajo, se sežiganje imenuje Kinetic. Če - ne mešamo - difuzijsko gorinje. Heterogeno zgorevanje: Zanj je značilna prisotnost faznega ločevanja v gorljivi zmesi (izgorevanje tekočih in trdnih gorljivih snovi v plinastem mediju oksidant).