Yanma sırasında alev yayılma oranı. Yanma kavramı. Yanma oluşumu için gerekli koşullar. Yayılmış ateş. Normal alev yayılma oranı. "Alev dağıtım hızı" kitaplarda

Görüldüğü gibi, ATTIFTED basınçlı hava gazı karışımlarını yakarken umach 0.40-0.55 m / s ve - 0.3-0.6 kg / (m2-s) aralığında. Sadece bazı düşük salınımlı doymamış bileşikler ve hidrojen için umach 0.8-3.0 m / s aralığında yatıyor ve 1-2 kg / (m2c) ulaşır. Artan vemach hava ile karışımlarda yanıcı çalıştı

aşağıdaki satırda bulun: benzin ve sıvı roket yakıtlar - parafinler ve aromatik bileşikler - karbon oksit - sikloheksan ve siklopropan - etilen - propilen oksit - etilen oksit - asetilen - hidrojen.

1) Malzeme nemi. 2) Numune yöneliminin uzayda etkisi. Negatif eğim açıları (alev hareketinin yukarıdan aşağıya doğru), alevin yayılma oranını veya değişmez veya zayıf bir şekilde azalmaz. Pozitif eğim açısında (alevin alttan hareketin yönü) 10-15'in üzerinde bir artışla, alev yayılma hızı keskin bir şekilde artar. 3) Hızın ve hava akışının yönünün etkisi. İlişkili rüzgar hızında bir artışla, gaz değişimi iyileştirilir, alevin eğim açısı, numuneye düşürülür. Dağıtımın hızı artar. Alev hareketinin yönüne karşı yönlendirilen hava akımı, alev yayılmasının oranı üzerinde ikili bir etkiye sahiptir. Yüzeyin ısıtılmış bölümlerinin aerodinamik frenleme ve soğutulması sonucu alevin önünden önce, alev yayılma hızı azalır. Öte yandan, hava akımı, bir oksitleyici madde ile piroliz ürünlerinin karıştırılmasını yoğunlaştırır, homojen bir yanıcı bir karışımın oluşumu daha hızlı görülür, Alev Borusu, katı malzemenin yüzeyine yaklaşır; bu, sırayla daha da artışa yol açar yoğunluğunda ve bu alevin yayılmasını hızlandırır. 4) Geometrik numune boyutlarının etkisi. Termal olarak kalın ve termal olarak ince örnekler farklıdırlar. Termal kalınlık, bu yüzey alanındaki alev yayılımı sırasında alevin önündeki alev cephesinin önünde solunmuş katı malzeme katmanının kalınlığıdır. 5) Substrat malzemesinin etkisi. Yanıcı madde malzeme (substrat) ile temas ederse, termofiziksel özellikler havadan farklı olan, alev yayılımının (yapıştırılmış kağıt, tellerin yalıtımı vb.) Oranını da etkileyecektir. Eğer lağırlıklar\u003e l dağlarsa. mat. Isı yoğun olarak numuneye atanacak ve yayılma oranı bir substratın yokluğundan daha az olacaktır. 6) Ortamdaki oksijen içeriğinin etkisi. Çevrede oksijen içeriğinde bir artışla, alev yayılımı oranı artar. 7. İlk örnek sıcaklığın etkisi. Ahşap için, ilk sıcaklıkta 230-250 O C'ye bir artış (piroliz sıcaklığı aralığı), u l'de keskin bir artışa yol açar. Katı malzemelerin tükenmişliği Aynı anda alevin malzemenin yüzeyinde yayılması ile, tükenmişlik işlemi başlar. Katı malzemelerin tükenmişlik kalıpları, önemli ölçüde sağlam bir fazın gaz halindeki ürünlere dönüşümün niteliğine bağlıdır. Katı fazın ayrışması, bir karbonat tabakasının oluşumu olmadan dar bir yüzey katmanına ilerlerse, bu durumda yanma sürekli bir hızda akar. Kontaktan sonra katı fazın yüzeyinde, sabit bir sıcaklık, kaynama noktasına veya maddenin süblimasyonuna eşit olarak ayarlanır. Yanma yüzeyinde bir karbonal kalıntının oluşumuna akan katıların yanma mekanizması daha karmaşıktır. Bu yüzden, bitki kaynağının hemen hemen tüm maddeleri, yanıcı olmayan veya zor dolgu maddeleri (talk, kurum vb.) İçeren bazı plastiklerdir. Bu tipte bitki kaynağının en sık görülen yanıcı maddeleri ahşap içerir. Alev bölgesinden ısı akısı nedeniyle kontak sırasında, ahşap yüzey tabakasının sıcaklığı 450-500 O C'ye kadar hızla artar. Maddelerin, uçucu ürünlerin ve kömürün oluşumuyla yoğun bir ayrışması vardır. Yüzeydeki sıcaklık 600 o C'ye yükselir. Yanan odun derinliği, çeşitli fiziksel ve fizikokimyasal özelliklere sahip bir alanı vardır. Koşullu olarak, 4 bölgeye ayrılabilirler: Ben - kömür karbonun% 99'undan oluşan; II - değişken derece piroliz ile ahşap; III - Hızlı, kuru ahşap; IV - Kaynak Ahşap. Uçucu ürünler, ahşabın yanması sırasında katı fazdan seçildiğinden, malzeme artan bir derinliğe geçiyor. Karbonlu katmanın kalınlığının büyümesi, termal direncinde bir artışa neden olur ve bu nedenle, ısıtma ve piroliz oranını henüz ayrıştırılmamış odun katmanlarını azaltır ve dumanlı yanma oranı yavaş yavaş azalır. Ahşabın alev yanması, uçucu vurgulamanın 5 g / (m 2 / s) vurgulamanın kütle oranını azaltılmasıyla sonlandırılır. Kömür katmanının kalınlığı 15-20 mm'ye ulaşır. Ahşabın ateşli yanmasının kesilmesi, hava oksijeninin 650-700 o sıcaklığına açılı olarak ısıtılması için erişimini açar. Ahşabın yanılmasının ikinci aşaması - karbonlu katmanın ağırlıklı olarak reaksiyonu C + O 2 ® CO2 + 33000 KJ / KG ile oksidasyonu başlar - karbonlu katmanın sıcaklığı 800 O C'ye yükselir ve heterojen kömür yanması işlemi daha da yoğunlaşıyor. Homojen yanmanın heterojen içinde geçişinin gerçek resmi, yukarıdakilerden biraz farklıdır. Katı malzemelerin tükenmişlik işlemini karakterize eden ana kantitatif parametre, ateşin dinamiklerini belirleyen parametrelerden biri olan tükenmişliklerin kütle hızıdır. Yukarıdaki kitle tükenmişlik hızı, bir birim birim birimi biriminden birim başına yanan bir madde miktarıdır. Metal yanan Yanmanın niteliğine göre, metaller iki gruba ayrılır: uçucu ve uçucu olmayan. Uçucu metallerin t pl var< 1000 К, Т кип < 1500 К. К ним относятся щелочные металлы (литий, натрий, калий и др.) и щелочноземельные (магний, кальций). Uçucu olmayan metaller T SL\u003e 1000 K, T KIP\u003e 2500 K, yanma mekanizması, metal oksitin özellikleri ile büyük ölçüde belirlenir. T Plumet metalleri oksitlerinden daha düşüktür. Aynı zamanda, ikincisi oldukça gözenekli eğitimdir. Metalin yüzeyine gönderildiğinde, buharlaşması ve oksidasyonu oluşur. Buharların konsantrasyonu, kontaktaki alt konsantrasyon sınırına eşit olduğunda, ateşlemeleri gerçekleşir. Difüzyon yanma bölgesi yüzeye monte edilir, büyük bir ısı oranı metale iletilir ve T HQ'ya kadar ısınır. Elde edilen çiftler, gözenekli bir oksit filmi serbestçe difüzyon, yanma bölgesine girin. Metalin kaynatılması, yanmayı yoğunlaştıran oksit filmin periyodik olarak imha edilmesine neden olur. Yanma ürünleri (metal oksitler) sadece metal yüzeye değil, oksit kabuğunun oluşumuna katkıda bulunmuyor, aynı zamanda çevresinde, yoğuşma, beyaz duman şeklinde katı parçacıklar oluşturur. Beyaz yoğun dumanın oluşumu, uçucu metallerin bir yanmasının görsel bir işaretidir. Faz geçişinin yüksek sıcaklıklarına sahip olan uçucu olmayan metallerde, yüzey üzerinde yanma ile, metalin yüzeyi ile iyi sızdırılan çok yoğun bir oksit filmi oluşturulur. Sonuç olarak, metal buhar difüzyonunun film boyunca difüzyonu, alüminyum ve berilyum gibi büyük parçacıkları keskin bir şekilde azaltır, yanmaz. Kural olarak, yangınlar bu tür metaller cips, tozlar ve aerosoller şeklinde olduklarında meydana gelir. Yanma, yoğun duman oluşumu olmadan ortaya çıkar. Metal yüzeydeki yoğun bir oksit filmin oluşumu bir parçacık patlamasına neden olur. Bu fenomen, özellikle yüksek sıcaklıkta oksidatif ortamdaki partikül hareketi, oksit filminin altındaki metal buharların birikimi ile ilişkili olduğunda, bu fenomen, oksit filminin birikmesi ile ilişkilidir. Bu, doğal olarak, yanmanın keskin bir şekilde yoğunlaşmasına neden olur. Yanan toz Toz - Bu, gazlı bir dispersiyon ortamı (hava vb.) Ve sağlam bir dağınık fazdan (un, şeker, ahşap, kömür vb.) Oluşan bir dispersiyon sistemidir. Tozlu karışımlar için alevlerin yayılma oranını etkileyen faktörler: 1) Toz konsantrasyonu. Homojen bir gaz hava karışımının yanması durumunda olduğu gibi, maksimum alev yayılımı hızı, stokiyometrik kompozisyonun üzerindeki karışımlar için gerçekleşir. Turba tozu için 1.0-1.5 kg / m3'tür. 2) Kül içeriği. Artan kül ile, yanıcı bileşenin konsantrasyonu azalır ve buna göre, alev yayılımı hızı azalır. Oksijen içeriğinde bir düşüşle, alev yayılma oranı azalır. Patlama tehlikesi üzerine tozun sınıflandırılması. Patlayıcı toz tehlikesi içinde sınıflara ayrılır: Ben sınıf - en patlayıcı - JN ila 15 g / m3; Sınıf II - Patlayıcı - 15 g / m 3< j н < 65 г/м 3 ; III sınıfı - en çok yangın tehlikesi - J N\u003e 65 g / m3; T sv ila 250 o c; IV sınıfı - yangın tehlikesi - J N\u003e 65 g / m3; T SV\u003e 250 o C. Yangın Geliştirme Dinamiği Ateşin dinamikleri altında, yasaların ve kalıpların toplamı, yangının temel parametrelerindeki değişimi zaman ve uzayda tanımlamaktadır. Ateşin doğası, çok sayıda parametresinin toplamı ile yargılanabilir: Yangın alanına göre, yangın sıcaklığına göre, yayılımının oranı, ısı üretimi yoğunluğu, gaz değişiminin yoğunluğu, yoğunluğu duman, vb. Yangın parametreleri o kadar ki bazı yangınlarda, bunlardan biri ana ve diğerlerinde - ikincil. Her şey, belirli bir ateş türünün çalışmasına hangi hedeflere teslim edildiğine bağlıdır. Zaman içinde değişen ana parametreler gibi, yangın dinamiklerini incelemek için, yangın alanını, yangının sıcaklığını, gaz değişiminin yoğunluğunu, yangın dağılımının yoğunluğunu kabul ediyoruz. Bu yangın parametreleri, ölçüm, analiz, hesaplamalar için en erişilebilir. Buğulama, otomatik yangın söndürme sistemleri vb. Gibi ekipman türünü ve güçlerin ve araçların hesaplanmasını belirlemek için kaynak veriler olarak görev yaparlar. Bir yangının ortaya çıkmasından bu yana, serbest kalkınmasıyla, tam bırakılıncaya kadar, odadaki ateşin aşamalara ayrılabilir. Ateş aşamaları I. Güvenlik aşaması. Alev, küçük bir alandaki ve yavaşça dağılmış bir yabancı tutuşma kaynağından oluşur. Gerekli gaz değişimini sağlayan yanma bölgesi etrafında konvektif bir gaz akımı oluşturulur. Yanıcı maddenin yüzeyi ısıtılır, torçun büyüklüğü, gaz değişimi artar, çevreleyen boşluğa ve yanıcı malzemenin yüzeyine giren radyan ısı akısı artar. Güneşlenme fazının süresi 1 ila 3 dakika arasında değişmektedir. II. Yangın başlangıç \u200b\u200başaması. Odanın sıcaklığı içeride yavaşça büyüyor. Önceki işlemin tamamı tekrarlanır, ancak zaten daha fazla yoğunlukludur. İkinci aşamaların süresi yaklaşık 5-10 dakika. III. Toplu Yangın Geliştirme Aşaması - Listelenen tüm parametreleri arttırma işlemi. Oda sıcaklığı 250 -300 ° C'ye ulaşır. Yangını geliştirme "toplu" aşaması ve ateşin hacim dağılımının aşaması başlar. Gaz ortamının sıcaklığında 300 ° C, cam imha edilir. Uzatma, oda dışında da ortaya çıkabilir (yangın dışındaki açıklıklardan çıkıyor). Gaz değişiminin yoğunluğu yoğunluğunu değiştirir: keskin bir şekilde artar, sıcak yanma ürünlerinin çıkış işleminin ve yanma bölgesine bir temiz hava akışının yoğunlaştırılması yoğunlaştırılmıştır. IV. Yangın Face. Bu aşamada oda sıcaklığı kısaca azaltılabilir. Ancak, gaz değişimi koşullarındaki değişime uygun olarak, yangının bu gibi parametreleri tamamen yanma, yanma işleminin yanma ve yayılmasının hızı keskin bir şekilde artmaktadır. Buna göre, ateş üzerindeki toplam ısı dağılımı keskin bir şekilde artmaktadır. Soğuk havanın girişi nedeniyle camın yıkılması sırasında hafifçe azaltan sıcaklık, keskin bir şekilde artar, 500 - 600 ° C'ye ulaşır. Yangın gelişimi süreci şiddetle yoğunlaşıyor. Daha önce belirtilen tüm yangın parametrelerinin sayısal değeri artmaktadır. Yangın alanı, odada (800-900 ° C) orta-ödenebilir sıcaklık, yangın yükü tükenmişliğinin yoğunluğu ve duman derecesi maksimuma ulaşır. V. Sabit yakma aşaması. Yangın parametreleri stabilize eder. Bu genellikle 20-25 dakika ateşte yangın ve yangın yükünün büyüklüğüne bağlı olarak, 20-30 dakika sürebilir. Vi. Faz zayıflaması. Yanma yoğunluğu yavaş yavaş azalır, çünkü Ateş yükünün ana kısmı zaten yanmış. Oda çok sayıda yanmalı ürün biriktirdi. Orta ödedi oksijen konsantrasyonu% 16-17'ye geriledi ve yoğun yanmayı önleyen yanma ürünlerinin konsantrasyonu limit değerine yükseltildi. Yanıcı maddeye radyant ısı transferinin yoğunluğu, yanma bölgesindeki sıcaklıktaki bir düşüş nedeniyle azalmıştır. Ortamın optik yoğunluğunun artması nedeniyle, yanma yoğunluğu yavaş yavaş azalır, bu da diğer tüm yangın parametrelerinde bir azalmaya yol açar. Ateş alanı azaltılmadı: büyüyebilir veya dengelenebilir. VII. Bırak fazı. Bu son aşama için yangın yavaş bir depresyon ile karakterize edilir, daha sonra bazıları, bazen uzun zamandır, yanma durdurulur. Ateşin temel parametreleri Gelişiminin dinamiklerini belirleyen niceliksel bazı büyük yangın parametrelerini düşünün. Yangındaki ısı dağılımının yoğunluğunu tanımlarız, çünkü yanma işleminin ana parametrelerinden biridir: S \u003d βQ R N V M 'SP, (KJ / C) β ve qr n'nin kalıcı olduğu (teslimat dışı katsayısı ve ateş yükünün daha düşük ısı yanması); V m ¢ - tükenmişliğin yukarıdaki büyük kısmı; S p - ateş meydanı; V m ¢ ve s p Yangın gelişimi, yangın sıcaklığı, gaz değişimi yoğunluğu vb. Saatine bağlıdır. Nihai tükenmişlik hızı V M ¢ formülle belirlenir: v m ¢ \u003d (a × t p + b × i g) v m o ¢ a, B'nin ampirik katsayılardır; v m o ¢ - Bu tür yanıcı malzeme için yangın yükü tükenmişlik oranı; T N, yangının ortalama sıcaklığıdır; Gaz değişimi yoğunluğu. Yangın alanının gelişmesinin ana parametrelerinden bağımlılığı: S n \u003d k (v p ∙ τ) n k ve N, ateş alanının geometrik şekline bağlı olarak katsayılardır; v P - Yangın dağılımının doğrusal hızı; τ - serbest gelişimi zamanı. k \u003d π; n \u003d 2 k \u003d; n \u003d 2 k \u003d 2a; N \u003d 1. k \u003d; n \u003d 2 k \u003d 2a; N \u003d 1. Yangın yayılımının doğrusal hızı, yanıcı yükün türüne, yangının ortalama sıcaklığına ve gaz değişiminin yoğunluğuna bağlıdır: v p \u003d (A 1 T P + B1 i D) V PO bir 1 ve b 1 - ampirik katsayıların, ortalama sıcaklığın doğrusal hızının ve gaz değişiminin yoğunluğunun, sayısal değeri, her bir özel yakıt türü için deneysel yolu ile belirlenen, gazı değişiminin yoğunluğunu belirleyen ampirik katsayılar; v R O, bu tür yakıt için doğrusal bir yanma yayılma oranıdır. Yangın gelişimi geliştikçe, yangın sıcaklığı ve gaz değişimin yoğunluğu büyüyecek, doğrusal yanma yayılma oranını ve tükenmişliklerin kütle oranını arttırır. Ateşte termal rejim Isı işlemlerinin ortaya çıkması ve oranı, yanma bölgesindeki ısı dağılımının yoğunluğuna bağlıdır, yani. Ateşin sıcağından. Farklı yanma koşullarına bağlı olarak yangındaki ısı dağılmasındaki değişikliğin kantitatif özelliği, sıcaklık rejimidir. Ateşin sıcaklık rejimi altında, zamandaki sıcaklık değişimini anlar. Yangın sıcaklığının belirlenmesi hem deneysel hem de yerleşim yöntemleri son derece zordur. Mühendislik hesaplamaları için, bir dizi pratik problem çözmede, yangın sıcaklığı ısı dengesi denkleminden belirlenir. Yangındaki ısı dengesi sadece yangının sıcaklığını belirlemek için değil, aynı zamanda termal enerjinin kantitatif dağılımını belirlemek için de yapılır. Genel durumda, bu nokta için ateşin termal dengesi aşağıdaki gibi gösterilebilir: Q n \u003d q pg + q k + q l q p, ateşe tahsis edilen ısı, KJ; Q GHG - yanma ürünlerinde bulunan ısı, KJ; Q - yanma bölgesinden hava yoluyla konveksiyonla aktarılan ısı, bölgeyi yıkayın, ancak yanmaya katılmamak, KJ; Q L Yanma bölgesinden radyasyonla aktarılır. Açık yangınlar için, yanma bölgesinden radyasyon ve konveksiyon yoluyla iletilen ısının oranın, Q p'nin% 40-50'si olduğu tespit edilmiştir. Kalan ısının (qp'nin% 60-70'ini) yanmayı ısıtmaya gider Ürün:% s. Böylece, bu yanıcı malzemenin teorik yanma sıcaklığının% 60-70'i yaklaşık bir alev sıcaklığını verecektir. Açık yangınların sıcaklığı, yanıcı malzemelerin kalorifik değerine, tükenmişliklerinin hızını ve meteorolojik koşullarının hızına bağlıdır. Ortalama olarak, yanıcı gazlar için maksimum açılış sıcaklığı, 1200 - 1350 ° C, sıvılar için - 1100 - 1300 ° C ve organik kökenli sağlam yanıcı maddeler için - 1100 - 1250 ° C. İç ateşle, sıcaklık daha fazla faktörden etkilenir: yakıt malzemesinin niteliği, yangın yükünün büyüklüğü ve konumu, yanma alanı, binanın büyüklüğü (zemin alanı, odanın yüksekliği, vb .) ve gaz değişiminin yoğunluğu (açıklıkların boyutu ve yeri). Listelenen faktörlerin etkisini düşünün. Ateş, üç karakteristik sıcaklık değişikliğine ayrılabilir: ilk, birincil ve final. Başlangıç \u200b\u200bdönemi - Nispeten düşük bir orta paylaşım sıcaklığı ile karakterizedir. Ana dönem - Kursunda, toplam yanıcı madde yükünün% 70-80'i yanıyor. Bu sürenin sonu, orta ödeme sıcaklığı en büyük değere ulaştığında meydana gelir veya maksimum değerin% 80'inden fazlası olmadan azalır. Son dönem - Yangın yükü tükenmişlik nedeniyle sıcaklığın azaltılması ile karakterizedir. Şekil 9.1. Zaman içinde iç ateşin sıcaklığında değişiklik: 1 - belirli bir ateşin eğrisi; 2 - Standart Eğri Büyüme oranı ve her özel durumda yangın sıcaklığının mutlak değeri, kendi karakteristik değerleri ve özellikleri, standart bir sıcaklık eğrisi kavramı (Şekil 21.2), değişikliklerin en karakteristik özelliklerini genelleştiren standart bir sıcaklık eğrisi (Şekil 21.2) tanıtıldı. iç yangınların sıcaklığında. Standart sıcaklık denklem tarafından açıklanmaktadır. Normal alev yayılma oranı, alevin önünü yüzeyine dik yönde yanmamış gaza göre önleyici olarak hareket etmenin hızıdır. Normal alev yayılma oranının değeri, kapalı, deri ekipman ve odalarda, kalkınma ve oluşturulmada kritik (kaynamış) çapındaki gaz ve sabit karışımların basıncındaki artış hızının hesaplanmasında uygulanmalıdır. yanmaz, kolay boşaltılan yapılar, güvenlik membranları ve diğer basınçlı cihazların alanları; GOST 12.1.004 ve GOST 12.1.010'un gereksinimlerine uygun olarak yangın kasa işlemlerini sağlamak için önlemler geliştirirken. Normal hızın belirlenmesi yönteminin özü. Alevin proliferasyonu, reaksiyon kabının içindeki bilinen bir bileşimin yanıcı bir karışımını hazırlamak, karışımı nokta kaynağının ortasına tutturarak, basınç süresindeki değişikliklerin kaydedilmesi Gaz yanma işleminin gaz kapanmış kabı ve optimizasyon prosedürlerinde matematiksel modelini kullanarak "basınç süresi" deneysel bağımlılığının gerisi ve işlenmesi. Matematiksel model, "basınç süresi", benzer bir deneysel bağımlılığın, belirli bir test için bir patlama geliştirme işleminde normal hızda bir değişiklik yaptığını "basınç zamanı" elde etmenizi sağlar. Normal yanma oranı, yanmamış reaktiflere göre alev önündeki yayılma oranı olarak adlandırılır. Yanma hızı, reaktiflerin bir dizi fizikokimyasal özelliklerine, özellikle termal iletkenlik ve kimyasal reaksiyon hızı ve her biri için tamamen kesin bir değere sahiptir (sabit yanma koşullarında). Sekmesinde. Şekil 1, bazı gaz karışımlarının yanma oranlarını (ve ateşleme sınırlarını) göstermektedir. Karışımlardaki yakıt konsantrasyonları 25 ° C'de ve normal atmosferik basınçta belirlenir. İşaretli istisnalar için kontak limitleri, her iki tarafta da kapalı olan 0.05 m çapında bir borudaki bir alevin yayılmasıyla elde edildi. Fazla yakıt katsayıları, gerçek karışımdaki volumetrik yakıt içeriğinin stokiyometrik karışıma (J1) ve karışıma maksimum yanma hızında (J2) oranı olarak tanımlanır. tablo 1 Yoğunlaştırılmış karışımlar (inorganik oksitleyici madde + magnezyum) Sac № DOCUM. İmza tarih Sac THIV 20.05.01.070000.000 PZ. 41,6	1,60	28,8	74,9	2,48	39,4
Kno3	37,6	0,74	12,5	75,5	1,30	20,0
Ca (no3) 2	42,6	0,46		73,1	1,00
BA (NO3) 2	31,8	0,34		62,8	0,74
SR (NO3) 2	36,5	0,32	6,4	65,4	0,72	12,3
Pb (no3) 2	26,8	0,26		60,2	0,70
Naclo4.	44,3	0,24		78,0	0,96
KSLO4.	41,3	0,23	4,2	77,1	0,68	10,9
Nh4clo4.	29,2	0,22	3,6	79,3	0,42	6,5

Değişiklik

Sac

№ DOCUM.

İmza

tarih

Sac

THIV 20.05.01.070000.000 PZ.

Yakıt molekülünün yapısının yanma oranı üzerindeki etkisi, düz bir zincir ile düşük moleküler ağırlıklı hidrokarbonlar için izleyebildi. Yanma oranı, moleküldeki tutarsızlık derecesinde artışla büyüyor: Alkana - Alkenes - Alkadin - Alkins. Zincir uzunluğunun büyümesiyle, bu etki azalır, ancak n-heksen için hava karışımlarının yanma oranı, N-heksandan yaklaşık% 25 daha yüksektir.

Oksijen karışımlarının doğrusal yanma oranı havadan (hidrojen ve karbon oksit için - 2-3 kez ve metan için - bir büyüklük sırasından daha fazla) önemli ölçüde daha yüksektir. Kitle, incelenen oksijen karışımlarının (CO + O2 karışımı hariç) yanma oranının 3.7-11.6 kg / (m2 c) aralığında yatmaktadır.

Sekmesinde. 1 (η. A. Silina ve D. I. Postovsky'ye göre), magnezyum ile Nitrat ve Perkloratların sıkıştırılmış karışımlarının yanma oranı. Karışımların hazırlanması için, pudra bileşenleri, 150-250 μm Nitrat partiküllerinin boyutları, perkloratlar 200-250 μm ve magnezyum 75-105 μm ile kullanılmıştır. Karışım, 0,86 conta katsayısına 24-46 mm çapında karton kabukları ile dolduruldu. Numuneler normal basınçta ve ilk sıcaklıkta havada yandı.

Veri karşılaştırması sekmesinden. 1 ve 1.25 Yoğunlaştırılmış karışımların, kütle üzerinde gaz karışımlarından üstündür ve doğrusal yanma oranı ile kendilerine daha düşüktür. Perkloratlı karışımların yanma oranı, nitratlı karışımların daha az yanma oranıdır ve alkali metal nitratlı karışımlar, alkalin toprak metal nitratları olan karışımlardan daha yüksek hızda yanar.

Tablo 2

Hava karışımları ile ateşleme ve yanma hızının sınırları (i) ve normal basınç ve oda sıcaklığı altında oksijen (ii)

Sac

№ DOCUM.

İmza

tarih

Sac

THIV 20.05.01.070000.000 PZ.

1,06 0,39 0,35-0,52 3,7-5,1 0,38-0,45 4,15 Etan 0,0564 0,50 2,72 1,12 0,46 Propan 0,0402 0,51 2,83 1,14 0,45 0,57 0,41 Bütan 0,0312 0,54 3,30 1,13 0,44 0,54 n-pentan 0,0255 0,54 3,59 1,15 0,44 n-heksan 0,0216 0,51 4,00 1,17 0,45 n-Heptan 0,0187 0,53 4,50 1,22 0,45 Siklopropan 0,0444 0,58* 2,76* 1,13 0,55 Sikloheksan 0,0227 0,48 4,01 1,17 0,45 Etilen 0,0652 0,41 <6,1 1,15 0,79 0,88 0,72-0,89 7,61 6,45 Propilen 0,0444 0,48 2,72 1,14 0,50 Buten-1 0,0337 0,53 3,53 1,16 0,50 Asetilen 0,0772 0,39* 1,33 1,63 1,86 1,65-1,73 11,6 Butin-1 0,0366 1,20 0,67 Benzen 0,0271 0,43 3,36 1,08 0,47 0,61 4,6 0,6 4,6 Tolüen 0,0277 0,43 3,22 1,05 0,40 Hetaralin C10H12 0,0158 1,01 0,38 Etilen oksit 0,0772 1,25 1,05 1,13 1,12 Propilen oksit 0,0497

Değişiklik

Sıvı yanma hızını hesaplama yöntemleri

Değişiklik

Sac

№ DOCUM.

İmza

tarih

Sac

THIV 20.05.01.070000.000 PZ.

Akışkanın durumunun çalışma altındaki durumunun parametreleri, formül (14) - (23) 'de dahil edilmiştir, daha sonra mevcut verilere bağlı olarak, tükenmişlik hızı ( m.) Herhangi bir yanma modunda, formüllere göre, deneysel çalışmalar yapmadan hesaplamak mümkündür:

; (16)

nerede M. - Boyutsuz tükenmişlik hızı;

; (17)

M f. - Moleküler sıvının ağırlığı, kg · mol -1;

d. - Yanan sıvı aynanın karakteristik boyutu, m. Yanma yüzeyinin yüzeyinden kök karesi olarak tanımlanır; Yanma alanının bir daire şekli varsa, karakteristik boyut çapına eşittir. Türbülanslı yanma hızını hesaplarken, alabilirsiniz d. \u003d 10 m;

T K. - Kaynama sıcaklığı sıvısı, K.

Aşağıdakileri hesaplama prosedürü.

Yanma modunu belirleyin En büyük kriter Celile Ga.formül tarafından hesaplanan

nerede g. - Serbest düşüşün ivmesi, E · C -2.

Yanma moduna bağlı olarak, boyutsuz tükenmişlik hızı hesaplanır. M.. Laminer yanma modu için:

Geçişli yanma modu için:

al , (20)

eğer öyleyse, (21)

Türbülanslı yanma modu için:

; , (22)

M 0. - Oksijenin moleküler ağırlığı, kg · mol-1;

n 0 - Yanma reaksiyonunda stokiyometrik oksijen katsayısı;

n F. - Yanma reaksiyonunda stokiyometrik sıvı katsayısı.

B. - Formül tarafından hesaplanan kütle transferinin yoğunluğunu karakterize eden boyutsuz bir parametre

, (23)

nerede S. - sıvının alt ısı yanması, KJ · kg -1;

Değişiklik

Sac

№ DOCUM.

İmza

tarih

Sac

THIV 20.05.01.070000.000 PZ.

- 1 kg sıvının yanması için gereken oksijen kütlesinin boyutsuz değeri;

c. - Yanma ürünlerinin izobarik ısı kapasitesi (eşit ısı kapasitesi C \u003d 1 kabul edilir), KJ · kg -1 · K -1;

T 0. - 293 K'a eşit alınan ortam sıcaklığı;

H. - Kaynama noktasında akışkanın buharlaşması ısısı, KJ · kg -1;

c E. - Aralıktaki sıvının ortalama izobarik ısı kapasitesi T 0. önce To.

Buharın veya moleküler ağırlığın kinematik viskozitesi ve akışkanın kaynama noktası bilinmektedir, daha sonra türbülanslı yanma hızı, formüldeki deneysel veriler kullanılarak hesaplanır.

nerede m ben. - Geçişli yanma modunda tükenmişlik hızının deneysel değeri, kg · m --2 · s -1;

d ben. - Değerin elde edildiği brülörün çapı m ben., m. 30 mm çapında bir brülör kullanmanız önerilir. Bir brülörde 30 mm çapında bir brülörde bir laminer yanma modu gözlenirse, daha büyük çaplı bir brülör uygulanmalıdır.

3. Gaz karışımlarında alev dağılımı

Katı, sıvı ve gaz maddelerinin yanması sırasında alev yayılımının oranı, yangınları ve patlamaları önleme açısından pratiktir. Yanıcı gazların karışımlarındaki alev yayılımının hızını ve havaya sahip olan buharları göz önünde bulundurun. Bu hızı bilmek, boru hattındaki gaz hava akımının, maden, havalandırma ünitesindeki ve diğer patlayıcı sistemlerin güvenli hızlarını belirleyebilirsiniz.

3.1. Alev Yayılma Hızı

Şekil l'de bir örnek olarak. 3.1, bir kömür madeninde egzoz havalandırması şemasını göstermektedir. Madenin kabuklarından 1 boru hattı 2 ile, tozlu bir hava ve kömür tozu karışımı çıkarılır ve bazı durumlarda, kömür tabakalarında metan damıtılmıştır. Yangın fokalanması durumunda, alevin önündeki ön kısmı karışımlara doğru yayılır. Yanıcı karışımın hareketi W. alev cephesinin dağılım hızından daha az olacaktır. ve tüpün duvarları ile ilgili olarak, alev madenine yayılır ve bir patlamaya yol açacaktır. Bu nedenle, havalandırma sisteminin normal çalışması için duruma uymak gerekir.

W\u003e U.

Patlayıcı karışımın çıkarma oranı, alev cephesinin yayılmasının hızından daha büyük olmalıdır. Bu, alevi madenlere çarpmayı önlemenizi sağlar.

İncir. 3.1. Madende Alev Dağıtım Şeması:

1 - maden; 2 - Boru Hattı; 3 - Alev Ön

YA.B çalışmalarında geliştirilen alev dağılımı teorisi. Zeldovich ve D.A. Frank-Kamenetsky, termal iletkenlik, difüzyon ve kimyasal kinetik denklemlerine dayanmaktadır. Yanıcı karışımın ateşlenmesi her zaman bir noktada başlar ve yanıcı bir karışım tarafından işgal edilen hacim boyunca dağıtılır. Tek boyutlu bir durum göz önünde bulundurun - yanıcı bir karışımla dolu bir tüp (Şek. 3.2).

Karışım tüpün bir ucundan çözülürse, alevin dar ön kısmı tüp boyunca yayılır, yanma ürünlerini (alevin önünün arkasında) taze yanıcı karışımdan ayıracaktır. Alev cephesi, alev hareketine doğru bir dışbükey parçanın bakan bir kapağı veya koni vardır. Alev cephesi ince bir gaz tabakasıdır (10 -4 ÷ 10 -6) m. Yanma bölgesi olarak adlandırılan bu katmanda, kimyasal yanma reaksiyonları meydana gelir. Karışımın bileşimine bağlı olarak alevin önündeki sıcaklığı T. \u003d (1500 ÷ 3000) K. Ayırt edici yanma ısısı, yanma ürünlerini taze yakıt karışımları ve termal iletkenlik ve radyasyon işlemleri nedeniyle tüpün duvarları ile ısıtmak için tüketilir.

İncir. 3.2. Tüpte Alev Ön Dağıtım Şeması

Alev önü tüpte yanıcı bir karışımda hareket ettiğinde, girdap hareketleri yaratan sıkıştırma dalgaları vardır. Gazların kazıcıları, alevin önünü, kalınlığını değiştirmeden ve içinde meydana gelen süreçlerin niteliğini değiştirir. Alev cephesinin yüzeyindeki biriminde, her zaman birim birim başına aynı miktarda maddeyi yakar. . Değer, her yanıcı karışım için sabittir ve kütle yanma oranı olarak adlandırılır. . Alev ön alanını bilmek S., maddelerin kütlesini hesaplamak mümkündür M.Zamanın birim başına yanmanın tüm önündeki yanıcı:

Her alev ön elemanı ds. Taze karışıma göre her zaman bu noktada alev cephesinde normal yönünde (Şekil 3.2) ve bu hareketin hızı:

nerede - taze yakıt karışımının yoğunluğu.

Değer vermek Alev yayılımının normal hızı denir ve M / S boyutuna sahiptir. Bu karışımın yanma işleminin sürekli bir değeridir ve yanma işlemiyle ilişkili hidrodinamik koşullara bağlı değildir. Normal alev yayılma oranı her zaman gözlenen hızdan daha azdır. veyani, yanıklığın önünü tüpün duvarlarına göre hareket ettirmenin hızı:

U N.< u .

Alevin ön kısmı düz ise ve tüpün eksenine dik olarak gönderilirse, bu durumda gözlenen ve normal alev yayılımının hızlanması aynı olacaktır.

u n \u003d u.

Alev ön kareHayır Her zaman daha fazla kare ön alan S pl., yani

> 1.

Normal Alev Yayılma Hızıu N. Her bir yanıcı karışım için, inert gazların safsızlığına, karışımın sıcaklığına, nem ve diğer faktörlere bağlıdır. Özellikle, yanıcı gazın ön ısıtması, alev yayılım hızını arttırır. Alev yayılma oranının gösterileceği gösterilebilir U N.karışımın mutlak sıcaklığının karesi ile orantılıdır:

u n. \u003d Const · t 2.

İncirde. 3.3, Alev yayılma hızının, CO konsantrasyonuna bağlı olarak "hava - hendek gazı" yanıcı karışımın bağımlılığını göstermektedir. Grafiklerden aşağıdaki gibi, alev yayılma hızı karışımın sıcaklığını arttırırken artar. Her sıcaklık değeri için, alevin yayılma oranı,% 40 ile karbon monoksit konsantrasyonuna sahiptir.

Alevin hızı, inert gazın ısı kapasitesinden etkilenir. İnert gazın ısı kapasitesi ne kadar büyük olursa, yanma sıcaklığını azaltır ve daha güçlü olan, alev yayılım hızını azaltır. Böylece, havaya sahip bir metan karışımı karbondioksit ile seyreltilirse, alev yayılımı hızı 2 ÷ 3 kez azalabilir. Alev yayılımının havası ile karbon oksit karışımlarındaki artış hızı, karışımdaki nemin büyük bir etkisine sahiptir, partikül partiküllerin varlığı ve inert gazların safsızlıkları vardır.

İncir. 3.3. Alev Dağıtım Hızı Bağımlılığı

karbon monoksit konsantrasyonundan karışımdaki

Kimyasal dönüşüm bölgesinin açık yanıcı bir sistemde dağılımı

Yanma yanma, yanıcı sistemin yerel hacminde yanıcı bir karışımın ateşlenmesi ile başlar, daha sonra hareketli karışımın yönünde yayılır. Gözlemcinin oksitleyici ve geri kazanım kimyasal reaksiyonları ile gerçekleştirildiği yanma bölgesi bir alev denir. Alevi ayıran yüzey ve kızgın olmayan bir başka karışım, alevin önü olarak hizmet eder. Alevin yayılmasının niteliği birçok işlemeye bağlıdır, ancak yanıcı karışımın ısıtma işlemi belirlenir. Yanıcı karışımın ateşleme sıcaklığına ısıtma yöntemine bağlı olarak, alevin normal, çalkantılı ve patlama yayılımı ayırt edilir.

Alevin normal yayılması, bir laminer hareketli karışımla yanıcı bir sisteme yazarken gözlenir. Alevin normal yayılmasıyla, yanma katmanından soğuğundaki termal enerji, esas olarak termal iletkenlik ve moleküler difüzyon ile iletilir. Gazlardaki termal iletkenlik düşük yoğunlukla ayırt edilir, bu nedenle normal alev yayılımının hızı düşüktür.

Yanıcı bir karışımın türbülanslı bir hareketi ile, termal enerjinin yanma katmanından soğuğa aktarılması, esas olarak molar difüzyonun yanı sıra termal iletkenlikten kaynaklanır. Molar transfer, karışımın hızı ile belirlenen türbülans ölçeğiyle orantılıdır. Türbülanslı alev yayılma hızı, karışımın özelliklerine ve akış gazı dinamiklerine bağlıdır.

Bir alevin yanma bölgesinden yanma bölgesinden soğuk katmanlardaki yanıcı bir karışımın moleküler ve molar işlemlerle yayılması, deflamasyon denir.

Fiziko-kimyasal yanma işlemleri, alevdeki sıcaklık ve basınçtaki bir artışa eşlik eder. Bazı koşullar altında yanıcı sistemlerde, bitişik katmanların sıkıştırılabilmesi, ateşleme durumuna ısıtma yeteneğine sahip yüksek basınç bölgeleri oluşabilir. Alevin soğuk karışımın ateşleme sıcaklığına kadar hızlı sıkıştırılmasından yayılması, patlama denir ve her zaman patlayıcıdır.

Yanıcı sistemlerde, alevin önünün hem büyüklükte hem de yönde değişen bir hızda hareket ettiği bir titreşim yanması oluşabilir.

Yanma cephesinin laminar bir şekilde hareket eden veya sabit bir karışımdaki yayılma hızı, normal veya temel alev yayılma oranı olarak adlandırılır. Normal hızın sayısal değeri, normalde yanmanın önüne işaret eden, ateşlenmemiş karışımın hızı ile belirlenir.

Yassı bir yanma cephesi için U H'nin değeri, karışımın ısıtma hızı ile ateşleme sıcaklığına ısı iletkenliği ile kimyasal reaksiyon hızı arasındaki dinamik dengenin durumundan belirlenebilir. Sonuç olarak, aşağıdaki formül elde edildi.

burada, gaz karışımının termal iletkenlik katsayısının katsayısıdır, p - karışımın ısı kapasitesinin sabit bir basınçta, T NCH - karışımın ilk sıcaklığı, TA, adiabatik yanma sıcaklığı, arrhenius'dur. Kriter, K 0 - Arrhenius Hukukunun katsayısı.

Normal hız, tabanın tüpte sabit bir karışımla veya bunsen brülöründeki yanma konisinin yüksekliğinde deneysel olarak deneysel olarak belirlenebilir. Bunzen Brülör, gaz ve havanın kısmi ön karışımına sahip bir laboratuvar brülörüdür. Brülörün çıkışında, doğru şeklin bir koni formunda bir yanma cephesi ile bir alev oluşturulur (Şek.).

Şekil 7. Bunzen Brülöründe Yanan Ön

Yanma cephesinin sağlam bir konumu ile, Alev U H'nin yayılma oranı, gaz-hava karışımının W, yani, yani gaz havası karışımının hareket hızının yanmasından oluşan bir koninin yüzeyine normal olarak dengelenir.

j, jas-hava karışımının hız vektörü ile yanma koni bileşeninin yüzeyine normalinin vektörü arasındaki açıdır.

Gaz-hava karışımının meme dilimi üzerindeki hareket hızının, doğru formun yanması koni ile birlikte, formül tarafından belirlenir.

buradaki d 0, brülörün nozülünün çapıdır, V, gaz hava karışımının brülör içinden akış hızıdır.

COS J değeri, yanan koninin yüksekliği ile ifade edilebilir.

Yanma yüzeyinin doğru koninin yan yüzeyi olduğu dikkate alınması

normal hızın değeri belirlenir

Normal alev yayılma oranı etkisiyle:

1. Karışımın ilk sıcaklığı. Düşük sıcaklıklarda, U N, yanmaya gelen karışımın mutlak sıcaklığının karesi ile doğrudan orantılıdır. Yanıcılık sıcaklığını aşan bir sıcaklıkta, normal hız kavramı anlamını kaybeder, çünkü karışım kendini ateşleme yeteneğine sahiptir.

2. Kanal duvarlarının sıcaklığı, alevin bu kanal içinde geçerli olması şartıyla. Soğuk duvarlar zincir reaksiyonları kırılır ve alev yayılmasını engeller.

3. Kanal çapı. Her yanıcı karışım için, kanalın içindeki alevin yayılmasının mümkün olmadığı kritik KR'nin kritik bir değeri vardır. Kritik çapın değeri, formül tarafından belirlenebilir.

nerede ve cm, karışımın sıcaklığının katsayısıdır.

4. Basınç. Basınçtaki artışla, H H azalır.

5. Karışımın bileşimi. Stoichiyometrik normal hıza yakın bir kompozisyona sahip bir karışım için maksimum değere sahiptir. Ek olarak, yakıt limitlerinin konsantrasyonunda, alevin dağılamadığı daha düşük ve üst vardır.

Alevin (BM) normal yayılma oranı, gaz hava karışımının termofiziksel özelliklerine bağlıdır. Ancak daha da büyük ölçüde, dağıtım hızı fizikokimyasal özelliklerine bağlıdır? Yanma oranı V ve yanan reaksiyon bölgesindeki sıcaklık, TG:

şunlar. UR, oksidasyon reaksiyon hızı (V) ile orantılıdır ve yanma bölgesinin (TG) ters sıcaklığına üstel bağımlılıkta. Belirleme parametresi kesinlikle reaksiyon hızı olacaktır. Kimyasal yanma reaksiyonunun hızının denklemini yazıyoruz:

k0, Arrhenius denkleminden yapılan önel bir faktör olduğu durumlarda,

SG, meyve suyu - yakıt ve oksidan konsantrasyonu,

m, n - sırasıyla, yakıt ve oksitleyici,

EA - Kimyasal reaksiyonun aktivasyon enerjisi.

Farklı bir yanma ve oksidan oranı olan karışımlar için oksidasyon reaksiyonlarının hızının nasıl değişeceğini düşünün (Şekil 2).

Grafikten, bir stokiyometrik bileşimin karışımı için (aşırı hava katsayısı? \u003d 1) oksidasyon reaksiyonunun hızı maksimum olduğu görülebilir.

Karışımdaki yakıt konsantrasyonunu stokiyometrik sayının üstündeki yukarıda arttırırken? olur< 1 (кислород находится в недостатке), горючее сгорает не полностью. В этом случае меньше выделится теплоты реакции горения Qгор и произойдёт снижение Tг.

Oksidasyon reaksiyonunun karışımın stokiyometrik bileşimine kıyasla hızı, hem oksidan O2 konsantrasyonundaki düşüş ve yanma bölgesinin sıcaklığından dolayı azalacak. Bu, tutarlı bir düşüşle mi? (Karışımdaki SG konsantrasyonundaki artışa eşdeğerdir) Oksidasyon reaksiyonunun hızı? Ve yanma bölgesi TG'nin sıcaklığı düşmeye devam edecektir. CG ile grafikte\u003e GSTEX eğrisi keskin bir şekilde iner. Azaltılmış oksidasyon reaksiyon hızı? \u003e 1, BT yakıtındaki alt konsantrasyon nedeniyle yanma bölgesindeki ısı dağılımındaki bir düşüş nedeniyledir.

Şekil 2. Yanma oranının, karışımdaki yakıt konsantrasyonundan bağımlılığı

Bu, Şekil 2'deki gibidir. Şekil 2, yanma reaksiyon hızının başlangıçtaki bileşenin konsantrasyonuna bağlı olarak, yanma işleminin diğer parametrelerinin diğer parametrelerinin, karışımın bileşiminden kaynaklanan parabolik tipini önceden belirtendir. - Sıcaklıklar ve minimum ateşleme enerjisi, alev yayılımının konsantrasyon sınırları. Parabolun görünümü ayrıca, Alev BM'nin normal yayılma oranının, SG karışımındaki yakıt konsantrasyonundan bağımlılığına sahiptir. İncirde. Şekil 3, hava propan karışımının başlangıç \u200b\u200bsıcaklığının farklı değerlerinde yanması için bu tür bağımlılıkları göstermektedir.

Şekil 3. Alev yayılım hızının, havadaki propan konsantrasyonundan 311 K (1) bir başlangıç \u200b\u200bsıcaklığında bağımlılığı; 644 K (2); 811 K (3)

Yukarıda açıklanan temsillere göre, alevin maksimum yayılma oranı (URMA), stokiyometrik yakıt konsantrasyonuna karşılık gelmelidir. Bununla birlikte, deneysel olarak değerlerini, yanıcı karışımların içeriğinde zenginlere doğru kaydırıldı. Karışımın ilk sıcaklığında bir artışla, alevin yayılma oranı, pratikte gözlemlenmelidir. Örneğin, benzin ve kerosen buharının hava karışımı için, Şekil 2'de incelenir. dört.

Şekil 4. Alevin yayılma oranının, havanın hava karışımının başlangıç \u200b\u200bsıcaklığından, hava ile hava ile

Çeşitli maddeler için, UAN, kimyasal yapılarına bağlıdır ve oldukça geniş limitlerle dalgalanır (Tablo 1). Air BM ile hidrokarbon yakıt karışımlarının çoğu için< 1 м/с. При введении в горючую смесь избыточного воздуха или азота температура горения заметно снижается.

Tablo 1.

Bazı yanıcı karışımlar için normal alev yayılma oranı

Yanıcı bir inert ve nötr gaz karışımına giriş: Azot N2, Argon AR, CO2 karbondioksit onu, hem oksidasyon reaksiyon hızını hem de alev yayılım hızını azaltır. Bu, Şekil 2'de gösterilen bağımlılıklardan açıkça görülür. beş.

Aynı zamanda, belirli (balgamlayıcı) seyrelticilerin konsantrasyonu ile, yanma genellikle sonlandırılır. En güçlü etki, yanma reaksiyonu üzerinde başka bir inhibe edici etkiye sahip oldukları için mumların tanıtımına sahiptir.

Olarak Şekil l'de görülebilir. 5, nötr gazlardan daha verimli olan 4 - 10 kat daha verimli bir chladone (114v2) yanıcı bir karışımına giriş - seyrelticiler.

Şekil 5. Dilüfensiz ve Chladone 114V2 konsantrasyonunun, propagano-hava karışımındaki alev yayma oranına (? \u003d 1.15) etkisi

Gazların balgamlama kabiliyeti - seyrelticiler termofiziksel özelliklerine ve özellikle termal iletkenlik ve ısı kapasitelerine bağlıdır.

1.3 Gazların difüzyon yanması

Gerçek koşullarda, acil durum sona ermesinden sonra gaz veya çiftlerin yanıcı olduğu durumlarda, difüzyon yanma gözlenir. Tipik ve oldukça yaygın bir örnek, gaz işleme tesislerinde, ana boru hatlarının imha edilmesinde, ana boru hatlarının imha edilmesinde gazın difüzyonu yanmasıdır. Gaz işleme tesislerinde bir gaz veya gaz yoğuşma alanında.

Böyle bir yanmamanın özelliklerini göz önünde bulundurun. Ana bileşenin metan olduğu doğal gazın çeşmesinin yandığını varsayalım. Yanma, difüzyon modunda meydana gelir ve bir laminer vardır. Metan için Alev Dağılımı (CPRP) konsantrasyon sınırları% 5 - 15 com. Alevin yapısını gösterecek ve metan konsantrasyonundaki değişikliklerin grafik bağımlılığını ve eksenel çeşmeye olan mesafeden yanma reaksiyon hızı (Şekil 6) gösterilecektir.

Şekil 6. Bir gaz çeşmesinin (A) bir difüzyonun laminer alevinin şeması, yakıt (B) konsantrasyonundaki bir değişiklik, alevin önündeki yanma reaksiyonu (B) oranı.

Gaz konsantrasyonu, eksenel çeşmenin% 100'ünden, üst konsantrasyon sınırının üst konsantrasyon sınırının değerine ve çevresinde NKPR'ye daha azaltılır.

Gaz yakma, yalnızca WPPD'den NKPR'ye kadar konsantrasyon aralığında gerçekleşir, yani. Kontağının konsantrasyon alanında. Yanma reaksiyon hızı? (T), SPR'nin üzerinde ve NKRR'nin altındaki konsantrasyonlarda sıfır olacaktır ve maksimum. Böylece, CHHPR ve HVKPR arasındaki mesafe, difüzyon alev cephesinin genişliğini belirler:

fP \u003d HNKPR - HVKPR. (3)

Böyle bir alev için ön genişlik 0.1 ila 10 mm'dir. Bu durumda yanma reaksiyonu oranı, oksijenin difüzyon oranıyla belirlenir ve kinetik modda yaklaşık 5 ila 5? 104 kat daha az yanma oranıdır. Isı değişikliğinin altında aynı zamanda, yani. Difüzyon yanan torçundaki ısı salım hızı.

1.4 Yanan gaz jetlerinin özellikleri. Alev stabilizasyon koşulları

Yanan gaz çeşmelerinin koşulları, gaz jetleri örneğinde dikkate alınması için daha uygundur. Gerçek koşullarda, bu tür jetler türbülanslıdır. Kontaktan sonra, kuyudan akan gaz akan jet oluşturulur, simetrik bir iş mili şeklindeki forma sahip olan bir difüzyon meşalesi oluşturulur (Şekil 6). Kimyasal yanma reaksiyonları, birinci yaklaşımda, yakıt konsantrasyonlarının ve oksidanın sıfırda işlem gördüğü bir yüzey olarak değerlendirilebildiği bir torçun ince bir yüzeyine gider. stokiyometrik oranı. Yanmanın difüzyon önündeki sıfır bir yayılma oranına sahiptir, bu nedenle jet akımın yukarı doğru yukarı doğru tespit edemez.

Jet üzerindeki alevin stabilizasyonu, bir yanma mekanizmasının uygulandığı meşalenin alt kısmında meydana gelir. Gaz, jet yüzeyinin ilk yanma kesiti üzerindeki delikten dolduğunda, çalkantılı bir gaz karıştırma tabakası ve ortam havası oluşturulur. Bu katmanda, radyal yöndeki gaz konsantrasyonu düzgün bir şekilde azalır ve oksidanın konsantrasyonu artar. Karıştırma tabakasının orta kısmında, homojen bir yakıt karışımı ve stokiyometrike yakın bir kompozisyon ile bir oksitleyici madde vardır. Karışım yanma için hazır olduğunda, alev cephesi, yanma hızı lokal akış hızını aşarsa, final hızında bile karıştırma tabakasına yerleştirilebilir. Ancak, çıkışa yaklaştığı için, jet hızı, bir miktar yükseklikte arttıkça, jetin (UF) hızı yanma hızına (t) eşit hale gelir ve alev bu yükseklikte jetin yüzeyinde stabilize eder. Türbülanslı yanma hızını doğru bir şekilde hesaplamak (t) mümkün değildir. Bununla birlikte, tahminler (? T) değerinin, değeri, değeri, eksenel hız (UM) ile orantılı olan jetin dalgalanmalarına yaklaşık olarak eşit olduğunu göstermektedir. Deneysel verilerden, hızın uzunlamasına bileşeninin standart dalgalanmalarının maksimum ortalama değerlerinin 0.2um olduğunu takip eder. Bu büyüklüğü türbülanslı yanma oranı için alarak, 300-450 m / s hızında bir fıskiye doğru maksimum alev yayılımının bir gaz akışının yaklaşık 50 m / s olacak şekilde kabul edilebilir.

1.5 Yanan gaz çeşmelerinin borçlarının değerlendirilmesi

Güçlü gaz çeşmelerinin yangınlarını çaldığında, yanan çeşmenin akış hızını (d) tahmin etme ihtiyacı vardır, çünkü gaz tüketimi, işin hacmini ve ortadan kaldırmak için gerekli olan malzeme ve teknik araçları belirleyen ana parametrelerden biridir. kaza. Bununla birlikte, çoğu durumda yanma çeşmesinin akışının doğrudan ölçümü imkansızdır ve akış akışını belirlemenin etkili uzaktan yöntemleri mevcut değildir. Güçlü gaz çeşmelerinin tüketimi, torçun (H) yüksekliğinde oldukça doğru bir şekilde belirlenebilir.

Normalde genişletilmiş gaz jetlerinin bir alt son kullanma oranı ile birlikte üretilen türbülanslı torçun yüksekliğinin, jetin hızına veya tüketimine bağlı değildir ve sadece deliğin çapı ile belirlenmez (D) , jetin izleri, gazın termofiziksel özelliklerini ve deliğin çıkışındaki sıcaklığını (T).

Çeşmenin akış hızını, doğal gazın yanması sırasında torçun yüksekliğinde akış hızını hesaplamak için ampirik formül bilinmektedir:

D \u003d 0.0025HF 2, milyon m3 / gün. (dört)

Gerçek yangınlarda, laminer yanma rejimi pratik olarak bulunmaz. Gaz alanının rezervuarında ve taşıma boru hatlarında ve teknolojik kurulumlarda gaz basınç altında. Bu nedenle, acil durum son kullanma süresi boyunca gazın maliyetleri çok büyük olacak mı? Yangınlarda 100 m3 / s 'ye kadar (10 milyon m3 / güne kadar). Doğal olarak, bu koşullar altında, son kullanma rejimleri, yanma modlarının türbülanslı olacağı anlamına gelir.

Yanan gaz meşalelerinin söndürülmesinin güçlerini ve araçlarını hesaplamak için, gaz akış hızını bilmek gerekir. Hesaplamasının ilk verileri neredeyse her zaman yoktur, çünkü teknolojik ekipmanlarda veya alanın katmanında gaz basıncı yoktur. Bu nedenle, pratikte, deneysel olarak belirlenen bağımlılık (4), torçun alevinin yüksekliğinin gaz tüketiminde, kullanıldığında hesaplanan veriler tabloda gösterilir. 2.

Tablo 2.

Alevin yüksekliğinin, çeşitli yanma modlarında gaz çeşmesinin gaz akış hızından bağımlılığı

 

---

Oku:
Atinan Piraeus Limanı: Harita ve seyahat için ipuçları Aralık Amsterdam: Noel Peri Masalı Noel Piyasaları ve Silindirlerine Seyahat Pire - Yunanistan Deniz Kapısı İlk işaretler, belirtiler, teşhis yöntemleri ve tüberküloz nasıl iletilir? Bir rüyada hangi rüya çekmecesi rüyalar kutuyu söküyor?