Kung ang tagal ng kemikal na reaksyon at ang pisikal na yugto ng proseso ng pagkasunog ay magkatugma, kung gayon ang pagkasunog ay nagpapatuloy sa tinatawag na intermediate area, kung saan ang bilis ng pagkasunog ay naiimpluwensyahan ng parehong kemikal at pisikal na mga kadahilanan.

Ang pagkasunog ng anumang materyal ay nangyayari sa gas o vapor phase. Ang mga likido at solidong nasusunog na materyales, kapag pinainit, nagbabago sa ibang estado - gas o singaw, pagkatapos nito ay nag-aapoy. Sa panahon ng tuluy-tuloy na pagkasunog, ang reaction zone ay nagsisilbing pinagmumulan ng ignisyon para sa natitirang bahagi ng nasusunog na materyal.

Ang rehiyon ng gaseous medium kung saan ang matinding kemikal na reaksyon ay nagdudulot ng luminescence at init ay tinatawag apoy. Ang apoy ay isang panlabas na pagpapakita ng matinding reaksyon ng oksihenasyon ng isang sangkap. Kapag nagsusunog ng mga solido, hindi kinakailangan ang pagkakaroon ng apoy. Ang isa sa mga uri ng pagkasunog ng mga solid ay umuusok(flameless combustion), kung saan nangyayari ang mga kemikal na reaksyon sa mababang bilis, nangingibabaw ang pulang glow at mahinang init. Ang pagkasunog ng apoy ng lahat ng uri ng mga nasusunog na materyales at mga sangkap sa hangin ay posible kapag ang nilalaman ng oxygen sa fire zone ay hindi bababa sa 14% sa dami, at ang nagbabaga ng mga solidong materyales na nasusunog ay nagpapatuloy hanggang ang nilalaman ng oxygen ay ~ 6%.

Kaya, ang pagkasunog ay isang kumplikadong pisikal at kemikal na proseso.

Ang modernong teorya ng pagkasunog ay batay sa mga sumusunod na prinsipyo. Ang kakanyahan ng pagkasunog ay ang paglipat ng mga valence electron sa oxidizing substance sa pamamagitan ng oxidizing substance. Bilang resulta ng paglipat ng mga electron, nagbabago ang istraktura ng panlabas (valence) na antas ng elektroniko ng atom. Ang bawat atom pagkatapos ay pumasa sa pinaka-matatag na estado sa ilalim ng mga ibinigay na kondisyon. Sa mga prosesong kemikal, ang mga electron ay maaaring ganap na lumipat mula sa shell ng elektron ng mga atomo ng isang uri patungo sa shell ng mga atomo ng ibang uri. Upang makakuha ng ideya sa prosesong ito, tingnan natin ang ilang mga halimbawa.

Kaya, kapag ang sodium ay nasusunog sa murang luntian, ang mga atomo ng sodium ay nagbibigay ng isang elektron sa mga atomo ng klorin. Sa kasong ito, ang panlabas na elektronikong antas ng sodium atom ay may walong electron (stable na istraktura), at ang atom na nawalan ng isang electron ay nagiging positibong ion. Ang isang chlorine atom na nakakakuha ng isang electron ay pumupuno sa panlabas na antas nito ng walong electron at ang atom ay nagiging negatibong ion. Bilang resulta ng pagkilos ng mga puwersang electrostatic, ang magkasalungat na sisingilin na mga ion ay nagsasama-sama at isang molekula ng sodium chloride ay nabuo (ionic bond)

Na + + C1 - → Na + C1 -

Sa ibang mga proseso, ang mga electron ng mga panlabas na shell ng dalawang magkaibang mga atomo ay tila napupunta sa "karaniwang gamit", sa gayon ay hinihila ang mga atomo nang magkasama sa mga molekula (covalent bond)

H ∙ + · C1: → H: C1:

Ang mga atom ay maaaring mag-abuloy ng isa o higit pang mga electron para sa "karaniwang paggamit."

Bilang halimbawa, ang Fig. 2 ay nagpapakita ng isang diagram ng pagbuo ng isang methane molecule mula sa isang carbon atom at apat na hydrogen atoms. Apat na electron ng hydrogen atoms at apat na electron ng panlabas na antas ng electron ng carbon atom ay ibinabahagi, at ang mga atomo ay "pinagsama-sama" sa isang molekula.

Fig.2. Scheme ng pagbuo ng isang methane molecule

Ang doktrina ng pagkasunog ay may sariling kasaysayan. Kabilang sa mga siyentipiko na nag-aral ng mga proseso ng pagkasunog, kinakailangang tandaan ang A.N. Sina Bach at K.O. Engler, na bumuo ng peroxide theory ng oksihenasyon, ayon sa kung saan, kapag ang isang nasusunog na sistema ay pinainit, ang isang molekula ng oxygen ay naisaaktibo sa pamamagitan ng pagsira ng isang bono sa pagitan ng mga atomo.

molekula aktibong molekula

Ang aktibong molekula ng oxygen ay madaling pinagsama sa isang nasusunog na sangkap at bumubuo ng isang tambalan ng uri ng R-O-O-R (peroxide) at R-O-O-H (hydroperoxide); dito R ay ang radikal na simbolo. Ang mga radikal ay mga partikulo (mga atomo o mga grupong atomiko) na may hindi magkapares na mga electron, halimbawa, , , atbp. Isang halimbawa ng naturang reaksyon:

CH 4 + -O-O- → -O-O-

methyl hydroperoxide

Ang enerhiya ng pagsira sa -О-О- bond sa peroxides at hydroperoxides ay mas mababa kaysa sa O2 oxygen molecule, kaya sila ay napaka-reaktibo. Kapag pinainit, madali silang nabubulok upang bumuo ng mga bagong sangkap o radical. Ito ay bumubuo ng init.

Ang karagdagang pag-unlad ng teorya ng pagkasunog ay nauugnay sa mga gawa ng N.N. Semenov, na lumikha teorya ng combustion chain reactions, na naging posible na tumagos nang mas malalim sa physics ng phenomenon at ipaliwanag ang iba't ibang mga mode ng combustion, kabilang ang self-ignition, deflagration combustion at combustion na humahantong sa isang pagsabog. Bilang karagdagan, ang pagkakaiba sa pagitan ng modernong pag-unawa sa mekanismo ng pagkasunog at ang teorya ng peroxide ay ang paunang yugto ng proseso ay hindi ang pag-activate ng mga molekula ng oxygen, ngunit ang pag-activate ng mga molekula ng sangkap na nag-oxidizing.

Ang istraktura ng isang diffusion flame sa itaas ng ibabaw ng isang nasusunog na likido, ang mekanismo at bilis ng pagpapalaganap nito.

Ang istraktura ng diffusion flame sa itaas ng ibabaw ng nasusunog na likido ay humigit-kumulang pareho. Ang pagkakaiba lamang ay ang mga nasusunog na singaw na nagmumula sa ibabaw ng likido ay walang paunang reserba ng kinetic energy bilang isang gas stream, at bago mag-apoy ay nahahalo sila sa nakapalibot na gaseous medium hindi dahil sa kinetic energy ng papasok na gas. daloy, ngunit mas mabagal sa pamamagitan ng mekanismo ng convective at molecular diffusion. Ngunit kung ang isang pinagmumulan ng pag-aapoy ay konektado sa nagresultang pinaghalong singaw-hangin, pagkatapos ay lilitaw ang isang sulo ng apoy, na magbabago sa ratio ng gas at init na dumadaloy sa itaas ng likidong salamin: ang mga produktong mainit na pagkasunog, bilang mas magaan, ay dadaloy paitaas, at sa kanilang lugar ay magmumula ang sariwang malamig na hangin mula sa nakapalibot na espasyo, na hahantong sa pagbabanto ng mga nasusunog na likidong singaw. Ang isang nagniningning na daloy ng thermal energy ay dadaloy mula sa apoy patungo sa likidong salamin, na mapupunta sa init ng mga layer ng ibabaw ng likido at, habang umiinit ang mga ito, patindihin ang proseso ng pagsingaw nito.

Kung ang likido bago ang pag-aapoy ay may temperatura na mas mataas kaysa sa temperatura ng pag-aapoy, kung gayon ang pagkasunog ng likido sa itaas ng tangke o ang natapong likido ay lalakas at umuunlad, at ang laki ng apoy ay lalago. Alinsunod dito, ang intensity ng nagliliwanag na daloy ng init sa ibabaw ng likido ay tumataas, ang proseso ng pagsingaw ay tumindi, ang intensity ng convective na daloy ng gas sa paligid ng apoy ay tumataas, ito ay magiging mas malakas na pinindot mula sa mga gilid, na kumukuha ng hugis ng isang kono. , lumalaki ang laki. Sa karagdagang pagkasunog, ang apoy ay pumapasok sa isang magulong combustion mode at lalago hanggang sa maitatag ang isang thermal at gas-dynamic na equilibrium na rehimen. Ang pinakamataas na temperatura ng magulong diffusion flame ng karamihan sa mga nasusunog na likido ay hindi lalampas sa 1250-1350°C.

Ang pagpapalaganap ng pagkasunog sa ibabaw ng likidong ibabaw ay nakasalalay sa bilis ng pagbuo ng nasusunog na pinaghalong sa pamamagitan ng mga mekanismo ng molecular at convective diffusion. Samakatuwid, para sa mga likido na may temperatura sa ibaba ng temperatura ng pag-aapoy, ang bilis na ito ay mas mababa sa 0.05 m/s, at para sa mga likidong pinainit sa itaas ng temperatura ng pag-aapoy umabot ito sa 0.5 m/s o higit pa.

Kaya, ang bilis ng pagpapalaganap ng apoy sa ibabaw ng isang nasusunog na likido ay pangunahing nakasalalay sa temperatura nito.

Kung ang temperatura ng likido ay katumbas o mas mataas kaysa sa temperatura ng pag-aapoy, maaaring mangyari ang pagkasunog. Sa una, ang isang maliit na apoy ay itinatag sa itaas ng ibabaw ng likido, na pagkatapos ay mabilis na tumataas sa taas at pagkatapos ng maikling panahon ay umabot sa pinakamataas na halaga nito. Ito ay nagpapahiwatig na ang isang tiyak na init at mass transfer ay naitatag sa pagitan ng combustion zone at sa ibabaw ng likido. Ang init ay inililipat mula sa combustion zone sa ibabaw na layer ng likido sa pamamagitan ng radiation at thermal conduction sa pamamagitan ng mga dingding ng lalagyan. Walang convective flow, dahil ang vapor flow sa plume ay nakadirekta paitaas, i.e. mula sa hindi gaanong init na ibabaw hanggang sa mas mainit na ibabaw. Ang dami ng init na inilipat sa likido mula sa combustion zone ay hindi pare-pareho at depende sa temperatura ng sulo, ang transparency ng apoy, hugis nito, atbp.

Ang likido ay tumatanggap ng ilan sa init mula sa dingding ng tangke. Ang bahaging ito ng init ay maaaring maging makabuluhan kapag ang antas ng likido sa tangke ay mababa at gayundin kapag ang mga apoy ay umaagos sa paligid ng panlabas na dingding ng tangke. Ang init na nakikita ng likido ay kadalasang ginugugol sa pagsingaw at pag-init nito, at ang ilang init ay nawala ng likido sa kapaligiran:

Q = q 1 + q 2 + q 3

kung saan ang Q ay ang dami ng init na natanggap ng likido mula sa apoy, kJ/ (m 2 -s);

q 1 - ang dami ng init na nawala ng likido sa kapaligiran, kJ/ (m 2 -s);

q 2 - dami ng init na ginugol sa pagsingaw ng likido, kJ/ (m 2 s);

qз - dami ng init na ginugol sa pagpainit ng likido, kJ/ (m 2 -s).

Kung ang diameter ng tangke ay sapat na malaki, kung gayon ang halaga ng q1 kumpara sa q 2 at q 3 ay maaaring mapabayaan:

Q = q 2 + q 3 = rlс + cpс (T-T 0) u.

Kung saan ang r ay ang init ng pagsingaw ng likido, kJ/kg;

Ср - kapasidad ng init ng likido, kJ/ (kg K);

p - density ng likido, mg / m3;

Ang T ay ang temperatura sa ibabaw ng likido, K;

T 0 - paunang temperatura ng likido K;

u ay ang rate ng paglago ng pinainit na likidong layer, m/s;

l - linear na bilis ng likidong pagkasunog, m/s.

Kung ang isang indibidwal na likido ay nasusunog, kung gayon ang komposisyon ng bahagi ng singaw nito ay hindi naiiba sa komposisyon ng bahagi ng likido. Kung ang isang likido ng kumplikadong komposisyon (halo) ay nasusunog, pagkatapos ay nangyayari ang fractional distillation sa itaas na layer nito at ang komposisyon ng spherical phase ay naiiba mula sa komposisyon ng liquid phase. Kasama sa mga naturang mixture ang langis at lahat ng produktong petrolyo. Kapag nasusunog ang mga ito, karamihan sa mga mababang-kumukulo na fraction ay sumingaw, bilang isang resulta kung saan ang likidong bahagi ay nagbabago sa komposisyon nito, at sa parehong oras ang presyon ng singaw, tiyak na gravity, lagkit at iba pang mga katangian. Ipinapakita ng talahanayan 3.1 ang pagbabago sa mga katangian ng langis ng Karachukhur sa ibabaw na layer kapag nasusunog ito sa isang reservoir na may diameter na 1.4 m.

Talahanayan 1.11.1

Mga pagbabago sa mga katangian ng langis ng Karachukhur sa panahon ng pagkasunog

Ayon sa Talahanayan 1.11.1, dahil sa pagkasunog ng mga fraction na mababa ang kumukulo, tumataas ang density ng natitirang produkto. Ang parehong bagay ay nangyayari sa lagkit, flash point, resin content at boiling point. Tanging ang moisture content ay bumababa habang nasusunog ang langis. Ang intensity ng mga pagbabago sa mga katangiang ito sa panahon ng pagkasunog sa mga tangke ng iba't ibang mga diameter ay hindi pareho. Sa malalaking diameter na tangke, dahil sa pagtaas ng convection at ang kapal ng likidong layer na kasangkot sa paghahalo, ang rate ng pagbabago sa mga katangiang ito ay bumababa. Ang pagbabago sa fractional na komposisyon ng mga produktong petrolyo na nangyayari sa itaas na layer ay unti-unting humahantong sa isang pagbabago sa layer sa kapal ng pinainit na produktong petrolyo.

Kung gagamitin mo ang unang batas ng D.P. Konovalov, ang konklusyon tungkol sa pagkasunog ng mga mixtures ay maaaring mabuo tulad ng sumusunod: ang isang halo ng dalawang likido ay pinayaman sa panahon ng pagkasunog sa mga sangkap na iyon, ang pagdaragdag kung saan sa likido ay nagpapababa ng presyon ng singaw sa itaas nito (o pinatataas ang punto ng kumukulo). Ang konklusyon na ito ay may bisa din para sa mga mixtures kung saan ang bilang ng mga bahagi ay higit sa dalawa.

Kapag nasusunog ang mga pinaghalong nasusunog at ilang nasusunog na likido sa tubig bilang resulta ng fractional distillation, ang porsyento ng tubig sa likidong bahagi ay tumataas sa lahat ng oras, na humahantong sa pagtaas sa tiyak na gravity ng nasusunog na timpla. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tipikal para sa mga mixtures kung saan ang nasusunog na bahagi ay may kumukulong punto sa ibaba ng kumukulong punto ng tubig (methyl, ethyl alcohol, diethyl ether, acetone, atbp.). Kapag ang gayong mga likidong pinaghalong nasusunog nang mahabang panahon, dahil sa pagtaas ng tubig sa kanila, dumarating ang isang sandali kapag huminto ang pagkasunog, bagaman hindi pa nasusunog ang lahat ng pinaghalong.

Ang isang halo ng mga nasusunog na likido na may tubig, kapag ang kumukulong punto ng likido ay mas mataas kaysa sa kumukulong punto ng tubig, ay kumikilos nang medyo naiiba sa panahon ng proseso ng pagkasunog. Ang porsyento ng tubig sa likidong bahagi ay hindi tumataas, ngunit bumababa. Bilang isang resulta, ang halo ay ganap na nasusunog. Ito ay kung paano nasusunog ang pinaghalong acetic acid at tubig.

Kapag nagsusunog ng mga produktong petrolyo, ang kanilang punto ng kumukulo (tingnan ang Talahanayan 1.11.1) ay unti-unting tumataas dahil sa fractional distillation na nangyayari, at samakatuwid ang temperatura ng itaas na layer ay tumataas din. Ipinapakita ng Figure 1.11.1 ang pagbabago ng temperatura sa ibabaw

Fig.1.11.1

Sa mababang temperatura ng likido, ang paglipat ng init mula sa apoy patungo sa likido ay may mahalagang papel sa pagpapalaganap ng apoy. Ang apoy ay nagpapainit sa ibabaw ng likido na katabi nito, ang presyon ng singaw sa itaas nito ay tumataas, isang nasusunog na halo ay nabuo, na nasusunog kapag nag-apoy.

Ang gumagalaw na apoy ay nagpapainit sa susunod na seksyon ng likidong ibabaw, at iba pa.

Ang pag-asa ng bilis ng paggalaw ng apoy sa ibabaw ng likido sa temperatura ay ipinapakita sa Fig. 1.11.2.

Kapag ang likidong temperatura ay mas mababa sa flash point, mababa ang bilis ng paglalakbay ng apoy.

Tumataas ito habang tumataas ang temperatura ng likido at nagiging kapareho ng bilis ng pagpapalaganap ng apoy sa pamamagitan ng pinaghalong steam-air sa isang likidong temperatura sa itaas ng flash point.

Fig.1.11.2 Pagbabago sa bilis ng paggalaw ng apoy sa ibabaw ng mga likido depende sa temperatura: 1-isoamyl alcohol, 2 - butyl alcohol, 3 - ethyl alcohol, 4 - toluene

Ang proseso ng pagkasunog ay nakasalalay sa maraming mga kondisyon, ang pinakamahalaga sa mga ito ay:

· komposisyon ng nasusunog na pinaghalong;

· presyon sa combustion zone;

· temperatura ng reaksyon;

· geometric na sukat ng system;

· estado ng pagsasama-sama ng gasolina at oxidizer, atbp.

Depende sa estado ng pagsasama-sama ng gasolina at oxidizer, ang mga sumusunod na uri ng pagkasunog ay nakikilala:

· homogenous;

· magkakaiba;

· pagkasunog ng mga pampasabog.

Ang homogenous combustion ay nangyayari sa gas o vapor combustible system (Fig. 1.1) (ang gasolina at oxidizer ay pantay na pinaghalo sa isa't isa).

Dahil ang bahagyang presyon ng oxygen sa combustion zone ay (pantay-pantay) malapit sa zero, ang oxygen ay tumagos nang medyo malaya sa combustion zone (halos ito ay nasa loob nito), samakatuwid ang combustion rate ay pangunahing tinutukoy ng rate ng kemikal na reaksyon, na kung saan tumataas kasabay ng pagtaas ng temperatura. Ang nasabing pagkasunog (o pagkasunog ng mga naturang sistema) ay tinatawag na kinetic.

Fig.1.1. Scheme ng proseso ng pagkasunog ng mga singaw o gas

Ang kabuuang oras ng pagkasunog sa pangkalahatang kaso ay tinutukoy ng formula

t р = t Ф + t Х,

kung saan ang t Ф ay ang oras ng pisikal na yugto ng proseso (pagsasabog ng O 2 sa pinagmulan sa pamamagitan ng layer); t X – oras ng yugto ng kemikal (reaksyon).

Kapag nasusunog ang mga homogenous system (mga halo ng mga singaw, mga gas na may hangin), ang oras ng pisikal na yugto ng proseso ay hindi katimbang ng mas mababa kaysa sa rate ng mga reaksiyong kemikal, samakatuwid t P »t X - ang rate ay tinutukoy ng kinetics ng kemikal reaksyon at pagkasunog ay tinatawag kinetiko.

Kapag nasusunog ang mga chemically inhomogeneous system, ang oras ng pagtagos ng O 2 sa nasusunog na substance sa pamamagitan ng mga produkto ng combustion (diffusion) ay disproportionately mas mahaba kaysa sa oras ng chemical reaction, kaya tinutukoy ang kabuuang rate ng proseso, i.e. t P » t F. Ang ganitong pagkasunog ay tinatawag pagsasabog.

Ang mga halimbawa ng diffusion combustion (Fig. 1.2) ay ang combustion of coal, coke (combustion products prevent the diffusion of oxygen into the combustion zone)

Fig.1.2. Scheme ng oxygen diffusion sa combustion zone ng solid substance

(heterogeneous combustion)

Ang konsentrasyon ng oxygen sa dami ng hangin C1 ay makabuluhang mas malaki kaysa sa konsentrasyon nito malapit sa combustion zone C0. Sa kawalan ng sapat na halaga ng O 2 sa combustion zone, ang kemikal na reaksyon ay inhibited (at tinutukoy ng rate ng diffusion).

Kung ang tagal ng reaksyong kemikal at ang pisikal na yugto ng proseso ay maihahambing, kung gayon ang pagkasunog ay nangyayari sa intermediate na rehiyon (ang rate ng pagkasunog ay naiimpluwensyahan ng parehong pisikal at kemikal na mga kadahilanan).

Sa mababang temperatura, ang rate ng reaksyon ay mahinang nakadepende sa temperatura (dahan-dahang tumataas ang kurba pataas). Sa mataas na temperatura, ang rate ng reaksyon ay tumataas nang malaki (ibig sabihin, ang rate ng reaksyon sa kinetic na rehiyon ay pangunahing nakasalalay sa temperatura ng mga reactant).

Ang bilis ng reaksyon ng oksihenasyon (pagkasunog) sa rehiyon ng pagsasabog ay tinutukoy ng bilis ng pagsasabog at napakakaunting nakasalalay sa temperatura. Ang punto A ay ang paglipat mula sa kinetic patungo sa rehiyon ng pagsasabog (Larawan 1.3).

Ang proseso ng pagkasunog ng lahat ng mga sangkap at materyales, anuman ang kanilang estado ng pagsasama-sama, ay nangyayari, bilang isang panuntunan, sa yugto ng gas (liquid evaporates, solid combustible substance release volatile products). Ngunit ang pagkasunog ng mga solid ay may multi-stage na karakter. Sa ilalim ng impluwensya ng init - pag-init ng solid phase - agnas at pagpapalabas ng mga produktong gas (pagkasira, pabagu-bago ng isip) - pagkasunog - pinainit ng init ang ibabaw ng solid - pagpasok ng isang bagong bahagi ng mga nasusunog na gas (mga produkto ng pagkasira) - pagkasunog.

kanin. 1.3. Depende sa bilis V kinetic (1)

at diffusion (2) sa temperatura. Point A - paglipat

mula sa kinetic region hanggang sa diffusion region

Maraming solidong nasusunog na sangkap (kahoy, koton, dayami, polimer) ang naglalaman ng oxygen. Samakatuwid, ang kanilang pagkasunog ay nangangailangan ng mas kaunting oxygen mula sa hangin. At ang pagkasunog ng isang paputok na sangkap ay halos hindi nangangailangan ng panlabas na oxidizer.

Kaya, ang pagkasunog ng isang paputok ay ang pagpapalaganap ng sarili ng isang exothermic reaction zone ng agnas nito o ang pakikipag-ugnayan ng mga bahagi nito sa pamamagitan ng paglilipat ng init mula sa layer patungo sa layer.

Ang rate ng diffusion combustion ay depende sa diffusion mixing process. Bukod dito, sa ilalim ng mga kondisyon ng heterogenous combustion, ang pagsingaw ng likidong gasolina o pyrogenic decomposition ng bukol o maalikabok na solidong gasolina ay kinakailangan din. Upang patindihin ang diffusion combustion, ang magulong (apoy) ay ginagamit.
Tingnan din ang:
-
-
-
-

Encyclopedic dictionary ng metalurhiya. - M.: Intermet Engineering. Editor-in-Chief N.P. Lyakishev. 2000 .

Tingnan kung ano ang "diffusion combustion" sa iba pang mga diksyunaryo:

diffusion combustion- Pakikipag-ugnayan ng gasolina at oxidizer, kung saan ang pagkasunog ay nangyayari nang sabay-sabay. mula sa mga larawan. nasusunog na halo. Ang rate ng d.g ay nakasalalay sa mga proseso ng pagsasabog ng paghahalo. Bukod dito, sa ilalim ng mga kondisyon ng heterogenous combustion, ito ay kinakailangan. pag-spray at pagsingaw ng likido... ... Gabay ng Teknikal na Tagasalin

diffusion combustion- difuzinis degimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Degimas, kai degieji cheminių medžiagų komponentai ir oksidatorius į degimo kamerą tiekiami atskirai, joje maišosi difuziškai ir degimo trukmė priklauso nuo difuzijos. atitikmenys… Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Pagkasunog- mga tugma... Wikipedia

PAGSUNOG- pisikal chem. isang proseso kung saan ang pagbabagong-anyo sa tubig ay sinamahan ng matinding paglabas ng enerhiya at init at pagpapalitan ng masa sa kapaligiran. Hindi tulad ng pagsabog at pagsabog, ito ay nangyayari sa mas mababang bilis at hindi nauugnay sa pagbuo ng isang shock wave... Ensiklopedya ng kemikal

Isang masalimuot, mabilis na pagbabagong kemikal ng isang sangkap, tulad ng gasolina, na sinasamahan ng pagpapalabas ng malaking halaga ng init at isang maliwanag na ningning (apoy). Sa karamihan ng mga kaso, ang batayan ng pagkasunog ay exothermic... ...

Pagkasunog- isang kumplikado, mabilis na nagaganap na pagbabagong-anyo ng kemikal, na sinamahan ng pagpapalabas ng isang malaking halaga ng init at karaniwang isang maliwanag na glow (apoy). Sa karamihan ng mga kaso, ang gas ay batay sa exothermic oxidative reactions ng isang substance... Great Soviet Encyclopedia

Pagkasunog ng mga gas at singaw na nasusunog na mga sangkap sa isang gaseous oxidizer. Ang isang paunang enerhiya salpok ay kinakailangan upang simulan ang pagkasunog. Ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng sarili at sapilitang pag-aapoy o pag-aapoy; karaniwang kumakalat... Encyclopedic Dictionary of Metallurgy

Pagsunog ng likido at solidong nasusunog na mga sangkap sa isang gas na oxidizer. Para sa heterogenous na pagkasunog ng mga likidong sangkap, ang proseso ng kanilang pagsingaw ay napakahalaga. Heterogenous combustion ng madaling sumingaw na mga nasusunog na substance... ... Encyclopedic Dictionary of Metallurgy

Ang kemikal na pakikipag-ugnayan ng gasolina at oxidizer, pre-mixed sa anyo ng isang combustible mixture sa mixer ng isang fuel-burning device. Ang rate ng kinetic combustion ay tinutukoy ng kinetics ng fuel oxidation reaction. Tingnan mo…… Encyclopedic Dictionary of Metallurgy

Pagkasunog- Pagsusunog ng posporo Ang pagkasunog ng sodium Ang pagkasunog ay isang kumplikadong proseso ng physicochemical ng pag-convert ng mga bahagi ng isang nasusunog na timpla sa mga produkto ng pagkasunog na may pagpapakawala ng thermal radiation, liwanag at nagliliwanag na enerhiya. Ang likas na katangian ng pagkasunog ay maaaring ilarawan bilang marahas na... Wikipedia

Homogeneous at heterogenous combustion.

Batay sa mga halimbawang isinasaalang-alang, depende sa estado ng pagsasama-sama ng pinaghalong gasolina at oxidizer, i.e. depende sa bilang ng mga phase sa pinaghalong, mayroong:

1. Homogeneous combustion mga gas at singaw ng mga nasusunog na sangkap sa isang kapaligirang may gas na oxidizer. Kaya, ang reaksyon ng pagkasunog ay nangyayari sa isang sistema na binubuo ng isang yugto (pinagsama-samang estado).

2. Heterogenous combustion mga solidong nasusunog na sangkap sa isang kapaligirang may gas na oxidizer. Sa kasong ito, ang reaksyon ay nangyayari sa interface, habang ang isang homogenous na reaksyon ay nangyayari sa buong volume.

Ito ang pagkasunog ng mga metal, grapayt, i.e. halos hindi pabagu-bago ng isip na mga materyales. Maraming mga reaksyon ng gas ay may homogenous-heterogeneous na kalikasan, kapag ang posibilidad ng isang homogenous na reaksyon na nagaganap ay dahil sa sabay-sabay na pinagmulan ng isang heterogenous na reaksyon.

Ang pagkasunog ng lahat ng likido at maraming solidong sangkap, kung saan ang mga singaw o gas (mga pabagu-bago ng isip) ay inilabas, ay nangyayari sa yugto ng gas. Ang mga solid at likidong phase ay gumaganap ng papel ng mga reservoir ng mga reacting na produkto.

Halimbawa, ang heterogenous na reaksyon ng kusang pagkasunog ng karbon ay pumasa sa homogenous na yugto ng pagkasunog ng mga pabagu-bagong sangkap. Ang nalalabi ng coke ay nasusunog nang magkakaiba.

Batay sa antas ng paghahanda ng nasusunog na pinaghalong, ang pagsasabog at kinetic combustion ay nakikilala.

Ang mga uri ng pagkasunog na isinasaalang-alang (maliban sa mga pampasabog) ay nauugnay sa diffusion combustion. apoy, ibig sabihin. Ang combustion zone ng pinaghalong gasolina at hangin ay dapat palaging pakainin ng gasolina at oxygen upang matiyak ang katatagan. Ang supply ng nasusunog na gas ay nakasalalay lamang sa bilis ng supply nito sa combustion zone. Ang rate ng pagpasok ng nasusunog na likido ay depende sa intensity ng pagsingaw nito, i.e. sa presyon ng singaw sa itaas ng ibabaw ng likido, at, dahil dito, sa temperatura ng likido. Temperatura ng pag-aapoy ay ang pinakamababang temperatura ng isang likido kung saan hindi mawawala ang apoy sa ibabaw nito.

Ang pagkasunog ng mga solido ay naiiba sa pagkasunog ng mga gas sa pamamagitan ng pagkakaroon ng isang yugto ng agnas at gasification na may kasunod na pag-aapoy ng mga pabagu-bagong produkto ng pyrolysis.

Pyrolysis- Ito ang pag-init ng mga organikong sangkap sa mataas na temperatura na walang air access. Sa kasong ito, ang agnas, o paghahati, ng mga kumplikadong compound sa mas simple ay nangyayari (coking ng karbon, pag-crack ng langis, dry distillation ng kahoy). Samakatuwid, ang pagkasunog ng isang solidong nasusunog na sangkap sa isang produkto ng pagkasunog ay hindi puro sa flame zone, ngunit may isang multi-stage na karakter.

Ang pag-init ng solid phase ay nagdudulot ng agnas at pagpapalabas ng mga gas, na nag-aapoy at nasusunog. Ang init mula sa sulo ay nagpapainit sa solidong bahagi, na nagiging sanhi ng pag-gasify nito at paulit-ulit ang proseso, kaya napanatili ang pagkasunog.

Ipinapalagay ng solid combustion model ang pagkakaroon ng mga sumusunod na phase (Fig. 17):

kanin. 17. Modelo ng pagkasunog

solidong bagay.

Pag-init ng solid phase. Para sa mga natutunaw na sangkap, ang pagkatunaw ay nangyayari sa zone na ito. Ang kapal ng zone ay nakasalalay sa temperatura ng kondaktibiti ng sangkap;

Pyrolysis, o reaction zone sa solid phase, kung saan nabubuo ang mga gaseous na nasusunog na substance;

Pre-flame sa gas phase, kung saan nabuo ang isang halo na may isang oxidizer;

Flame, o reaction zone sa gas phase, kung saan ang pagbabago ng mga produkto ng pyrolysis sa mga produktong gaseous combustion;

Mga produkto ng pagkasunog.

Ang rate ng supply ng oxygen sa combustion zone ay depende sa diffusion nito sa pamamagitan ng combustion product.

Sa pangkalahatan, dahil ang rate ng reaksyon ng kemikal sa combustion zone sa mga uri ng combustion na isinasaalang-alang ay nakasalalay sa rate ng pagpasok ng mga tumutugon na bahagi at ang ibabaw ng apoy sa pamamagitan ng molekular o kinetic diffusion, ang ganitong uri ng combustion ay tinatawag na pagsasabog.

Ang istraktura ng diffusion combustion flame ay binubuo ng tatlong zone (Fig. 18):

Ang Zone 1 ay naglalaman ng mga gas o singaw. Walang pagkasunog sa zone na ito. Ang temperatura ay hindi lalampas sa 500 0 C. Ang agnas, pyrolysis ng volatiles at pag-init sa temperatura ng auto-ignition ay nangyayari.

kanin. 18. Istraktura ng apoy.

Sa zone 2, isang halo ng mga singaw (gas) na may atmospheric oxygen ay nabuo at hindi kumpletong pagkasunog ay nangyayari sa CO na may bahagyang pagbawas sa carbon (maliit na oxygen):

C n H m + O 2 → CO + CO 2 + H 2 O;

Sa ika-3 panlabas na zone, ang kumpletong pagkasunog ng mga produkto ng pangalawang zone ay nangyayari at ang pinakamataas na temperatura ng apoy ay sinusunod:

2CO+O 2 =2CO 2 ;

Ang taas ng apoy ay proporsyonal sa diffusion coefficient at rate ng daloy ng gas at inversely proportional sa density ng gas.

Ang lahat ng uri ng diffusion combustion ay likas sa sunog.

Kinetic Ang pagkasunog ay ang pagkasunog ng pre-mixed na nasusunog na gas, singaw o alikabok na may isang oxidizer. Sa kasong ito, ang rate ng pagkasunog ay nakasalalay lamang sa mga katangian ng physicochemical ng nasusunog na halo (thermal conductivity, kapasidad ng init, kaguluhan, konsentrasyon ng mga sangkap, presyon, atbp.). Samakatuwid, ang nasusunog na rate ay tumataas nang husto. Ang ganitong uri ng pagkasunog ay likas sa mga pagsabog.

Sa kasong ito, kapag ang nasusunog na timpla ay nag-apoy sa anumang punto, ang harap ng apoy ay gumagalaw mula sa mga produkto ng pagkasunog patungo sa sariwang timpla. Kaya, ang apoy sa panahon ng kinetic combustion ay kadalasang hindi matatag (Fig. 19).

kanin. 19. Scheme ng pagpapalaganap ng apoy sa isang nasusunog na pinaghalong: - pinagmumulan ng ignisyon; - direksyon ng paggalaw ng harap ng apoy.

Bagaman, kung una mong paghaluin ang nasusunog na gas sa hangin at ipakain ito sa burner, pagkatapos kapag nag-apoy, isang nakatigil na apoy ay bubuo, sa kondisyon na ang daloy ng rate ng pinaghalong ay katumbas ng bilis ng pagpapalaganap ng apoy.

Kung ang bilis ng supply ng gas ay tumaas, ang apoy ay mawawala mula sa burner at maaaring mamatay. At kung ang bilis ay nabawasan, ang apoy ay iguguhit sa burner na may posibleng pagsabog.

Ayon sa antas ng pagkasunog, ibig sabihin. pagkakumpleto ng reaksyon ng pagkasunog sa mga huling produkto, nangyayari ang pagkasunog kumpleto at hindi kumpleto.

Kaya sa zone 2 (Fig. 18) ang pagkasunog ay hindi kumpleto, dahil Walang sapat na supply ng oxygen, na bahagyang natupok sa zone 3, at nabuo ang mga intermediate na produkto. Ang huli ay nasusunog sa zone 3, kung saan mayroong mas maraming oxygen, hanggang sa kumpletong pagkasunog. Ang pagkakaroon ng soot sa usok ay nagpapahiwatig ng hindi kumpletong pagkasunog.

Isa pang halimbawa: kapag may kakulangan ng oxygen, ang carbon ay nasusunog sa carbon monoxide:

Kung idaragdag mo ang O, pagkatapos ay matatapos ang reaksyon:

2СО+O 2 =2СО 2.

Ang rate ng pagkasunog ay nakasalalay sa likas na katangian ng paggalaw ng mga gas. Samakatuwid, ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng laminar at magulong pagkasunog.

Kaya, ang isang halimbawa ng laminar combustion ay isang apoy ng kandila sa hangin. Sa pagkasunog ng laminar ang mga layer ng mga gas ay dumadaloy nang magkatulad, nang hindi umiikot.

Magulong pagkasunog– vortex movement ng mga gas, kung saan ang mga combustion gas ay masinsinang pinaghalo at ang harap ng apoy ay malabo. Ang hangganan sa pagitan ng mga uri na ito ay ang Reynolds criterion, na nagpapakilala sa ugnayan sa pagitan ng inertial forces at friction forces sa daloy:

saan: u- bilis ng daloy ng gas;

n- kinetic lagkit;

l- katangian ng linear na laki.

Ang Reynolds number kung saan nangyayari ang paglipat ng isang laminar boundary layer sa isang magulong layer ay tinatawag na critical Re cr, Re cr ~ 2320.

Pinapataas ng turbulence ang rate ng pagkasunog dahil sa mas matinding paglipat ng init mula sa mga produkto ng combustion patungo sa sariwang timpla.