Égési gázkeverékek

Home | Rólunk | visszacsatolás

Vizsgálata folyamatban éghető keverékek égési hazai és külföldi tudósok engedélyezve elméleti alapja számos olyan jelenség kísérő-nek az égési folyamat, beleértve a sebesség egy láng terjedését. Tanulmány a láng terjedési sebessége a gázelegyben lehetővé teszi, hogy meghatározzuk, anélkül veszélyes gáz-légáram a-vízben csővezetékek szellőzés, regenerálódásra, leszívatva, és egyéb beállításokat, ahol a szállított gáz és a por-levegő keverékek.

1889-ben a magyar tudósok VA Michelson a dis-Toral dolgozat „A normál sebességgel muchih Gre gyújtású gáz keverékek” kaptak külön személyiségek paraméter reprezentációja a két határesetben a láng terjedési normál vagy lassú-edik rénium és robbanás.

Továbbfejlesztése az elmélet a normál-lángterjedés és detonációs kaptunk co - szovjet tudósok N. N. Semenova, K. I. Schelkina, DA Frank-Kamenetski LN Hitrin, A. Soko- arc, VI Skobelkina stb, valamint a külföldi Uch-TION: .. B. Lewis, G. Elbe, stb Az eredmény az volt CPNS-elmélet gyújtást a robbanásveszélyes elegyek. Egy-kísérletek, hogy értelmezze a jelenségek a láng terjedését, mint a diffúzió az aktív központok vagy magyarázatot határértékek a láng terjedése lánc feltételeket nem meggyőző.

1942-ben a szovjet tudós Ya. B. Zeldovich SFOR-fogalmazott a helyzet az elmélet az égés és robbanás ha-hívást. égési elmélet választ ad az alapvető kérdés az, hogy egy adott készítményben az éghető keverék, az égési sebesség, amit robbanásveszélyes keverékek, különösebb stey-láng és formák várható. Amikor égés történik kémiai reakció a tüzelőanyag-osztója oxidok kíséri felszabadítása hő, és újra-elmozdulások a lángfront. Tekintsük a terjedési a láng-cső (1.7 ábra), a gázzal töltött kosár-fülledt keveréket.

1.7 ábra - A rendszer a mozgása a lángfront a hengeres csőben

Begyújtása után az elegyet elektromos XYZ egy ponton egy szikra égő eredő egy ponton, kezd terjedni a cső, ami a láng front. Ahhoz, hogy egy adott időpontban a láng metszeti B1 D1 E1, és mire - B2 D2 E2 szekcionált mozog a cső fala. Szaporítóanyagok schiysya-robbanó elegyet láng-front képviseletet kíván létrehozni egy vékony elválasztó zóna a hideg nem élelmiszer-reagált keveréket a kezdeti állapotban az égési pro kek. A e zóna szélessége a Zeldovich számítások 10 -2 és 10 -4 cm. Bár a lángzónában amelynek egy kis szélességű, legyen ideje az áramlási égési reakció miatt a magas hőmérséklet. Párologtató-RA lángfront, attól függően, hogy a keverék összetétele a CO-ingadozik 1000 ° C és 2800 ° C-on Amikor a mozgó lángfront hőmérséklet, az égett éghető keverék növekszik a nyomás következtében rose-sheniya keveréket. Közel az első a láng-TEMPO séklet az elegyet is nőtt, mivel a hőátadás miatt a hővezetés, diffúziós melegítjük mo-molekulák és a sugárzás és az elülső felületén az elülső (D1 és D2) egyenlő a láng hőmérséklete a tüzelőanyag-keverék. Tempe-mérséklet keveréket együtt a cső tengelyével a időpillanataihoz és grafikusan ábrázoltuk az 1.8 ábrán. Réteg KK1 gázkeverék, amely növeli a hőmérsékletet, képviseli a lángfront. A hőmérséklet növelésével a lángfront kitágul (a K1 K2) az oldalán a végén a csővezeték falai A és M, egy kiszorítja aránya nem kiégetett keveréket a fal felé M, és az égett gázt a fal felé A.

Alábbi gyulladási az éghető keverék a gömb alakú a láng és a nagyon gyorsan torz egyre határozottabban felé még begyújtott keverék. Húz a láng első és a gyors növekedés a felületét növekedése kíséri a láng sebesség központi mozgását.

Ez a gyorsulás addig tart, amíg a láng ne érjen a cső falán, vagy mindenesetre nem közelíti nagyon közel van a cső fala. Ezen a ponton a láng mérete drámaian csökkenti Xia, és a láng csak egy kis részét tartalmazza az összes rész a cső. Húz a láng első és intenzív gyorsítás után azonnal szikragyújtás, ha a láng nem éri el a cső falak okozta térfogat-növekedés produk-nek az égést.

1.8 ábra - Változások a keverék hőmérséklete a cső tengelyére időben

Így a kezdeti szakaszában a kialakulását pro-átengedés lángfront, függetlenül attól, Ste-finom gyúlékonysága a gázkeverék előfordul a gyorsítási és lassítási következik a láng, és ezt a fékező a nagyobb, annál nagyobb a láng sebességét.

A folyamat során a későbbi szakaszaiban égési befolyásolja a cső hosszát. Nyúlás-cső vezet a megjelenése rezgés alkotják a celluláris szerkezete a láng, ütés és robbanás hullámok.

Úgy a szélessége a fűtési zóna a láng előtt front. Ebben a zónában a kémiai reakció nem egy pro-Tek és hő szabadul fel. A szélessége a melegítési zónában. meg lehet állapítani a kapcsolatot:

ahol egy - hődiffúziós együttható, m 2 / s;

v - sebesség-prostraneniya futam láng m / s.

A metán-levegő keverék fűtött zónán szélesség egyenlő 6 · 10 -4 m, a hidrogén-levegő keverék az lényegesen gyengébb-telno - 3 x 10-6 m.

Későbbi égésű prois-séta a keveréket, az állam, amelynek következtében megváltozott hővezetés és diffúziós a szomszédos rétegek. A keverést a reakció termékek nincs konkrét ka-katalitikusan befolyásolják a mozgásának sebességét szilva, vagy nincs hatása.

Tekintsük most a sebességet a láng front gázkeverék. Lineáris sebessége turn-scheniya. m / s lehet meghatározni a következő képlet:

ahol - a tömeg égési sebessége, kg / (s · m 2);

- Khodnev sűrűség-üzemanyag keveréket a kg / m 3.

A lineáris sebesség a lángfront nem állandó, változik attól függően, hogy a keverék összetétele, keverékben inert (nem gyúlékony) gázok EVAP-ry keverékek átmérőjű csövek és más. A maximális láng terjedési sebessége figyelhető nem sztöchiometrikus keverék koncentrációja, és összekevertük feleslegben üzemanyag . Beadva olyan éghető keverékkel inert GA-hívás láng terjedési sebessége csökken. Ob-yasnyaetsya keverék égési hőmérséklet-csökkentés, mert a hő fogyasztott fűtésre nem vesz részt a reakcióban inert szennyeződések. A sebesség-prevalenciája neniya láng érinti inert gáz fajhője. Minél nagyobb a fajlagos hőt az inert gáz, annál inkább zhaet SNI-hőmérsékletű égési és csökkenti az erősebb növekedési SKO-láng terjedését. Így egy metán-levegő keverék, hígítsuk a szén-dioxid, a láng terjedési sebességét körülbelül háromszor kisebb, mint a keverékben hígítjuk argonnal.

Előmelegítésére keverékbe növeli MSE-növekedési terjedési a láng. Megállapította, hogy SKO-növekedés a láng terjedése arányos quad-Ratu kezdeti hőmérséklete a keverék.

A növekvő átmérőjű csövek terjedési sebessége a láng-CIÓ növekszik egyenetlenül. Növelésével a cső átmérője 10 -1 1,5 × 10 -1 m nő elég gyors! Speed-Ro, további növekedése az átmérője a csövek, bár ez növeli, de amíg az átmérő nem érte el, nem bizonyos korlátozó átmérőjű amely felett nincs növekedés sebességét.

Ha csökkenti a cső átmérője láng terjedési sebessége csökken, és egy bizonyos „kis” átmérőjű lángcső nem terjed. Ez a jelenség azzal magyarázható, hogy a menet növeli hőveszteség megfigyelt che vágni a cső falán.

Ezért, hogy hagyja abba a lángterjedési a tüzelőanyag-keverék, szükség van valamilyen módon, hogy alacsonyabb a hőmérséklet a keverék, hűtés a tartály (ebben a példában egy cső) kívülről, vagy hígítják a keveréket hideg inert gáz.

Ahhoz, hogy egy gáznemű tüzelőanyag, amely széles körben használják az iparban és a mindennapi életben, arra utal, a földgáz és gázsűrítmény betétek.

Szénhidrogének metán sorozat, részét képezik a földgáz, hajlamos a hőbomlást. hőbomlás szénhidrogéngáz kissé magasabb hőmérséklet a gyújtás gáz hőmérséklete. Ezért a jó töltési módban, amikor az összes tüzelőanyag molekula érintkezzen szükséges teljes égéshez oxidáns molekulák, égés előtt történik termikus bomlása szénhidrogén-vegyületek és ezek a pirolízis történik.

Ha az oxidálószer mennyiségét oly nem elegendő az oxidáció befejezéséhez gáz ( <1) или смесеобразование организовано плохо, то часть молекул газа, не имея контакта с молекулами окислителя, в зоне высоких температур подвергается термическому разложению с образованием более легких соединений и атомов углерода.

Például, a metán bomlás által a reakció:

szénatomot tartalmaz, amelyben négy szabad kötések (vegyértékek) külön-külön vannak, és egymással össze vannak kötve, amelyek szilárd kristályos kormos grafit részecskék (korom pehely).

Az égési folyamat kezdődik meggyújtására folyadékok neniya-gőz-levegő keverék. Azonban nem minden folyadék normál körülmények között a felületükön elegendő koncentrációban gőzt és képződési sebessége, úgy, hogy miután a gyújtás az égési folyamat jön létre. Helyhez égési folyamat csak a száj-navlivaetsya folyékony egy bizonyos hőmérséklet, de alacsonyabb hőmérsékleten, a folyadék lehet, hogy már tűzveszélyt miatt felület hozzon létre robbanásveszélyes gőzök.

Égés folyadékok jellemzi két-kapcsolat-kötött jelenségek: a párolgás és égési gőz-helyezése-orrdugulás keveréket a folyadék felszíne feletti.

Bepárlás tartozik egy rendkívül fontos szerepet, mert végső soron meghatározza SKO-növekedési folyékony égés.

Bepárlás - az átmenet a folyadék gőz-szabadságok sósav felülete alatti hőmérsékleten forráspontja a folyadék. Bepárlás miatt előfordul, hogy a termikus mozgás a folyadék molekulák. A mozgás sebessége mol-molekulák széles skálán mozog, erősen támaszkodva mindkét oldalán a középérték. Része molekulák egy kellően nagy kinetikus energia, a folyadék szünetek távol a felületi rétegben a gáz (levegő) környezetben. A felesleges energia vész el a folyadék molekulák fordítódik legyőzzük az erőket köl - közötti kölcsönhatás a molekulák és a munka a tágulási (térfogat-növekedés), amikor elhaladnak folyadékpárolgási.

A bepárlási endoterm folyamat. Ha a folyadék nem jut a külső hő, az eredmény a újra párolgás lehűl. A párolgási sebesség határozza meg a betétek gőz előállított egységnyi idő egységnyi felületén a folyadék. Ez kg-ban kifejezve / (s · m 2) vagy mol / (s · m 2). A párolgási sebesség függ a folyadék hőmérséklete. Ez a séta-adott esetben tekinthető iparágakban kapcsolódó PRIMA-neniem, fogadó vagy feldolgozás farag gyúlékony folyadékok. Növelése a párolgási sebesség magasabb hőmérsékleten eredményez gyorsabb képződése robbanékony gőz koncentrációját. Mc maximális SZOLGÁLATI párolgási sebesség figyelhető meg, amikor a spanyol-rénium vákuumban, és a korlátlan mennyiség.

Fluid egy zárt edényben, párolgó-Yas, képez telített gőz. Úgynevezett telített gőz, amely dinamikus egyensúlyban van a folyadék-Stu. A dinamikus egyensúly az adott hőmérsékleten fordul elő, amikor a nagy számú párologtató folyadék-molekulák száma megegyezik az molekulák kondenzált. Telített gőz, jön ki egy nyitott tartályból a levegőben, hígítjuk, és válik telítetlen. Ezért a szellem a WHO helyiségek, ahol konténerek gyúlékony folyadékok, telítetlen gőz van ezeknek a zsidó-csontokat.

Telített és telítetlen görgőpár megakadályozzák Leniye-nek az érfalra. az úgynevezett telített gőznyomása gőznyomás egyensúlyban van a folyadék egy adott hőmérsékleten.

A telített gőz nyomása mindig magasabb, mint Nena-telítettséget. Ez nem függ a folyadék mennyiségét, ve-maszkok annak felületének alakját a hajó, és csak attól függ, a hőmérséklet és a folyadék természetének. Növekvő hőmérséklettel, a telített gőz nyomása a folyadék-Uwe megnöveljük; visszafolyatási hőmérsékleten gőznyomása megegyezik az atmoszferikus. Minden egyes érték párologtató-ry telített gőz nyomása az egyedi (tiszta) folyadék folyamatos. A telített gőznyomása folyékony keverékek (nyers olaj, benzin, kerozin, stb) A fenti hőmérsékleten függ a készítmény keveréket. Ez Uwe-lichivaetsya növekvő tartalmával folyadék az alsó-kokipyaschih termékek.

A legtöbb folyadék, a gőznyomás a különböző hőmérsékleteken ismert. Gőznyomás nekoto-ryh folyadékok különböző hőmérsékleteken táblázatban mutatjuk be 1.3.

1.3 táblázat - gőznyomás anyagok különböző hőmérsékleteken

A telített gőznyomása folyadékok miatt a molekulák száma ütköző a tartály falával, vagy egy con-központosítás a gőz a folyadék felszíne feletti. Mit-lány telített gőz koncentráció, annál nagyobb lesz a nyomás. Közötti kapcsolat a koncentráció a telített gőz és parciális nyomása lehet találni, következik következik.

Tegyük fel, hogy lehetséges volna szétválasztani a gőz a levegőben, a nyomás a két rész maradna egyenlő NYM össznyomást. Ezután a térfogatának a gőz és levegő, illetve csökkent volna. Co-nyilvánosan törvény Boyle - Mariotte, a munka nyomása betétek a gáz térfogatát állandó hőmérsékleten állandó, azaz, a mi hipotetikus esetben kap ..

Ezen képlet (1,20) meg tudja határozni a koncentrációját folyadék-gőz tartályokban, hordók, tartályok és más konténerek.

A főbb típusai a folyékony üzemanyagok olajtermékek benzin, petróleum, gázolaj és fűtőolaj. A forráspont az egyes frakciók tartalmazó folyékony szénhidrogén-üzemanyagok, az alábbiakban a termikus bomlási hőmérséklet.

Intenzifikálása elpárologtatása folyadékok úgy érik el, növelve a fajlagos felülete. Egy gyakori módja, hogy növelje a felülete párologtatás folyékony üzemanyag van osztva kis részecskék (cseppek), az úgynevezett porlasztás. Amikor a permetezés részecskék képződnek a mérete a néhány mikrométer, hogy néhány tized milliméter. A permetezés folyékony tüzelőanyagok használt különböző fúvóka minták.

Az első szakasz az égés a folyékony anyag az üzemanyag fűtés és elpárologtatás. Ezután a gőzök az üzemanyag levegővel keveredve, és melegítjük, a gyújtás és égésének az éghető keverék.

Amikor égő folyadékok nem csak a kémia-Ceska reakció (kölcsönhatás éghető anyagnak oxigénnel), de a megfigyelt fizikai jelenségek, amelyek nélkül égés nem lehetséges.

A kölcsönhatás az éghető gőzök oxigénnel történik az égési zónában, amelyben folyamatosan egy must-érkezik us gyúlékony gőzök és levegő. Ez akkor lehetséges, ha a folyadék kap egy bizonyos mennyiségű hőt elpárologtatásához szükséges. A hő az égési folyamat tápellátása csak az égési zóna (láng), ahol folyamatosan szabadul fel. Hőt az égési zónából a folyadék felület által átadott sugárzás-CIÓ. Hőátadás hővezetés lehetetlensége-on, mivel a mozgási sebességét a gőzök a folyadék felszínén, hogy az égési zónában több hőátadási sebesség őket az égési zónából a folyadék. Hőátadás konvekció útján is lehetetlen, mert az áramlás a gőz egy láng irányul a képernyő felületét kevésbé fűtött (folyadék), hogy a felület egy fűtött.

A hőmennyiség által kisugárzott a láng függ emissziós a láng és annak hőmérsékletét. A mértéke láng korom koncentrációt meghatározzuk kialakult folyékony láng. Például, az emissziós a láng égése során az olaj és a kőolajtermékek nagyméretű tartályokban, az egységhez közeli.

A hőmennyiség szolgáltatott a fáklya () egységnyi idő egységnyi a folyadék felszíne lehet meghatározni a következő képlettel:

ahol - milyen mértékű sötétség;

- Stefan-Boltzmann állandó egyenlő 5,67 x 10 -8 W / (m 2 · K 4);

- fáklyát láng hőmérséklete, K;

- a hőmérséklet a folyadék felületi, K.

Ez a hő fogy a folyadék elpárolgása (), a melegítés a kezdeti hőmérsékletről a felületi hőmérséklet (), azaz, a folyadék fűtési mélység ..: