Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Химия->Реферат
Виниловый спирт в свободном состоянии не существует он, как и другие ненасыщенные спирты с гидроксилом при углероде с двойной связью, в момент образов...полностью>>
Химия->Реферат
Повышенная реакционная способность связи С=О вызвана различием электроотрицательностей углерода и кислорода Реакции альдегидов и кетонов могут катализ...полностью>>
Химия->Реферат
Ненасыщенные альдегиды и кетоны, в зависимости от взаимного расположения двойной и карбонильной групп в молекуле, могут быть поделены на три группы: с...полностью>>
Химия->Реферат
В 1944 г в Казанском университете Е К Завойский проводил иссле­дования парамагнитной релаксации на высоких частотах (107—108 гц) при параллельной и пе...полностью>>

Главная > Книга >Химия

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Поэтому, можно принять:



и что

(3.18)

(3.19)

56

Глава 3. Возникновение процессов горения

Подставляя (3.19) в (3.15), интегрируя и принимая во внимание, что

(dT\ -п при критических условиях зажигания выполняется условие ~rzт - и s

получим:


(3.20)

Эксперимент показывает, что величина




при изменении TsT на десятки градусов меняется в узких пределах: от 1 до 0,4. Следовательно, значение у вне зонынезначительно отличается от величины




Таким образом, тепловой поток из зоны реакции будет равен:


(3.21)

Величину этого теплового потока при установившемся состоянии можно представить в упрощенном виде:


(3.22)

Отсюда следует, что при стационарном режиме выполняется сле­дующее равенство:

(3.23)

57

Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва

Соотношение (3.23) устанавливает зависимость критических ве­личин и условий, при которых реализуется зажигание, от размеров со­суда.

Зажигание искрой горючей смеси представляет собой более слож­ное явление, чем зажигание нагретым телом. В искре происходит интен­сивное местное возбуждение молекул и их ионизация. Одновременно искра в зоне своего действия вызывает сильное повышение температуры газа. В упрощенном виде искру можно представить как накаленное газо­образное тело.

При зажигании искрой для каждой горючей смеси существует неко­торая минимальная мощность искры, при которой смесь воспламеняется. Эта мощность зависит от состава смеси, давления и температуры. Харак­тер этой зависимости от состава смеси показан на рис. 3.4. Он одинаков для всех горючих газов и паров. Наименьшая величина энергии требуется для зажигания смесей стехиометрического состава. Эта величина называ­ется минимальной энергией зажигания. Значения минимальной энергии зажигания для некоторых газов приведены в табл. 3.1.

Рис. 3.4. Зависимость энергии зажигания от состава смеси Cстех - стехиометрический состав; Емин - минимальная энергия зажигания

Глава 3. Возникновение процессов горения

Таблица 3.1 Минимальная энергия зажигания

Вещество

Емин, мДж

Метан

0,28

Этан

0,24

Пропан

0,25

Бутан

0,25

Гексан

0,25

Аммиак

680

Этилен

0,12

Водород

0,017

3.3. Самовозгорание

Процесс самовозгорания принципиально не отличается от процесса самовоспламенения. Оба этих процесса характеризуются одинаковыми закономерностями возникновения и развития.

Разделение этих процессов условно. Оно основано на величине тем­пературы начала их развития. Если процесс возникновения горения в от­сутствие внешнего источника начинается при температуре выше 100 °С, его обычно называют самовоспламенением, если при температуре ниже 100 °С - самовозгоранием.

Самовозгораться могут вещества в различном агрегатном состоя­нии: газы, жидкости и твердые. Самовозгорающиеся при нормальной температуре газы называются пирофорными.

Если температура реагирующей системы меньше температуры ок­ружающей среды, то для развития процесса самовозгорания необходимо наличие прогрева, протекающего в четыре стадии (рис. 3.5):

  1. Прогрев системы от внешнего источника тепла в результате теп­лообмена с окружающей средой. Выделением тепла за счет химической реакции на этой стадии пренебрегается.

  2. Прогрев вещества за счет внешнего и внутреннего источника. Внут­ренним источником является тепло от начавшейся химической реакции.

  3. Саморазогрев системы за счет химической реакции с теплопоте-рями в окружающую среду.

  4. Адиабатический саморазогрев системы.

59

Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва

Анализ этих стадий наиболее удобно выполнить по схеме, разрабо­танной профессором В. И. Горшковым, введя безразмерные переменные температуры


(3.24)


и времени

(3.25)

где Т* - температура в точке касания кривых тепловыделения и теплоот-вода по диаграмме Семенова (рис. 3.1, точка С) ; Т - текущая температу­ра; Q - тепловой эффект реакции, Дж/кт*К; р - плотность материала, кг/м3; К0 - предэкспоненциальный множитель, 1/с; С - теплоемкость ма­териала, дж/кг К; t - текущее время, с.

Рис. 5.5. Изменение температуры системы при наличии стадии прогрева (точками отмечены границы стадий)

60

Глава 3. Возникновение процессов горения

Схема профессора В. И. Горшкова предполагает оценку периода ин­дукции - промежутка времени от начала процесса до самовозгорания. Пе­риод индукции представляет собой сумму времен (рис. 3.5). Общее выражение для периода индукции имеет вид:

(3.26)

где- безразмерная температура окружающей среды

Для стадии прогрева 1 при отсутствии химической реакции в соот­ветствии с формулой (3.26) можно записать

. , (3.27)

интегрирование которого с учетом начальных условийицает:

(3.28)

где -ч неизвестная пока температура в точке на диаграмме -рис. 3.5.

Для расчета времени прогрева системы на стадии 2 экспоненту (уравнение 3.26) нужно разложить в ряд в окрестности точкии, ог-

раничившись линейной частью ряда, получить

(3.29)

При подстановке соотношения (3.29) в формулу (3.26) имеем

(3.30)



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Тепломассообмен при испарении и горении капель жидких топлив

    Курсовая работа >> Физика
    ... охраны окружающей среды. Задача интесификации процесса горения жидкого топлива, а, следовательно, получения ... Калннчак В. В. , Федосеева Н. В. // Химическая физика процессов горения и взры­ва. Горение гетерогенных и газовых систем.—Черноголовка, 1977 ...
  2. Механизм воздействия электрического поля на процесс горения

    Курсовая работа >> Физика
    ... нормальная скорость uн является характеристикой процесса горения и определяется кинетикой химических реакций и температуропроводностью ... взрыв водородно-кислородной смеси. И хотя в последствии эксперимент был признан некорректным (реакцию горения ...
  3. Процессы смесеобразования

    Курсовая работа >> Транспорт
    ... т.к. оно протекает в условиях начавшегося процесса горения при более высоких температурах и давлениях ... окисления, что приводит к тепловому взрыву и появлению первичных очагов пламени. ... теплоты поршня. После начала горения процесс испарения резко возрастает под ...
  4. Теория горения

    Контрольная работа >> Физика
    ... от скорости протекания процесса, горение может происходить в форме собственно горения и взрыва. Для процесса горения необходимо: 1) наличие ... и окислителя; 2) источника воспламенения. Чтобы возник процесс горения, горючая среда должна быть нагрета ...
  5. Классификация взрывов по плотности вещества, по типам химических реакций

    Реферат >> Химия
    ... о горении. На современном этапе исследований процесса горения н ... центре внимании стоит вопрос о скорости химического превращения. Сегодня горением и взрывом ... В современном поминании с понятиями горении, взрыва, пламени, детонации и т, д. ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0020079612731934