Поиск

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

Рекомендуем ознакомиться

Химия->Курсовая работа
Среди органических соединений встречаются вещества, способные вращать плоскость поляризации света Это явление называют оптической активностью, а соотв...полностью>>
Химия->Курсовая работа
Простые эфиры целлюлозы С6Н7О2(ОR)n(ОН)3-n (где n≈2) представляют собой в основном продукты О-алкилирования целлюлозы Простые эфиры целлюлозы в настоя...полностью>>
Химия->Контрольная работа
515,2 л Ответ: V(H2) = 515,2 л Задача № 13 Элемент № 24 – хром (Cr) Положение в периодической системе: 4 период, 6 группа, побочная подгруппа Число пр...полностью>>
Химия->Контрольная работа
Изомеризация – химические реакции, в результате которых происходит изменение взаимного расположения атомов в молекуле, места кратных связей и их кратн...полностью>>

Главная > Книга >Химия

Сохрани ссылку в одной из сетей:

70

Глава 3. Возникновение процессов горения

ратуры в центре очага до пожароопасного значения (-100 °С) в зависимости от времени для разной интенсивности тепловыделения.




Рис. 3.6. Номограмма безразмерной относительной температуры для пластового очага (Fo ~ число Фурье).


(3.62) (3.63) (3.64)

Гнездовый очаг. Задача нахождения температурных полей в случае гнездового очага сводится к решению симметричной задачи, которая в обобщенных переменных имеет вид:

где относительная координата

71

Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва




Рис. 3.7. Температурные кривые при различных параметрах очаги для травяной муки (характеристики материала:

Рис. 3.8. Рост температуры в центре пластового очага (R~0,3m.) прирахшчной интенсивности тепловыдаения (шроты, жмыхи).

Глава 3. Возникновение процессов горения

Задача решается численно совместно с уравнением

(3.65)

в результате чего построена номограмма ) для практически

важных значений параметров, позволяющая по формуле (3.61) определять распределение температур (рис. 3.9).

Предложенная математическая модель процесса самонагревания удов­летворительно согласуется с экспериментом. Так, на рис. 3.10 представлены расчетные кривые и экспериментальные значения температур, полученные в


Рис. 3.9. Номограмма безразмерной относительной температуры для гнездового очага (Fo - число Фурье).

73

Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва

крупномасштабном эксперименте на фрагменте силоса размером 3x3x4,8 м. Некоторая ассиметрия температурных полей относительно плоскости х=0, соответствующей центру очага, связана с конвекцией нагретых паров воды и воздуха в верхнюю часть насыпи.

Адекватность модели эксперименту позволяет использовать ее для решения целого ряда прикладных задач: расчета радиуса чувствитель­ности термодатчика, оценки эффективности система термоконтроля, рас­чета пожароопасности темпа роста температуры и пожаробезопасных сроков хранения сырья.

Рис. 3.10. Температурные поля при пластовом самонагревании травяной муки (крупномасштабный эксперемент): р*=470кг* м-3; R = 0,25 м; q0 = 75 Вт

74

Глава 3. Возникновение процессов горения

Приближенное решение задачи самовозгорания дисперсных ма­териалов для реакции порядка Самовозгорание мелкодисперсных органических материалов относится к одному из распространенных явле­ний, наблюдаемых в практике хранения, переработки и транспортировки веществ и материалов. Особенностью самовозгорания является то, что оно для своего появления и развития не требует внешнего импульса, ини­циирующего горение, или высоких температур. Это явление возникает за счет реакции гетерогенного окисления в больших объемах продукта при относительно низких температурах окружающей среды и сопровождается образованием газообразных продуктов реакции. Из-за плохой теплопро­водности массы мелкодисперсного продукта происходит накопление теп­ла в объеме, возрастание температуры, скорости химической реакции и, в конечном счете, воспламенение материала.

Практический интерес к процессам теплового взрыва обусловлен принципиальной возможностью заранее вычислить безопасные условия проведения переработки и хранения дисперсных материалов, при которых исключается самопроизвольное возникновение горения.

Математическая постановка задачи о тепловом взрыве в классической теории заключается в следующем: задается область (объем), внутри кото­рой находится реагирующее вещество. Считаются известными физико-химические константы, характеризующие теплообмен и реакцию горения, механизм теплоотдачи внутри области, начальные и граничные условия.

Решение приближенной задачи определения условий самовозгора­ния дисперсных материалов при их окислении по реакции порядкаи из­менении в широком диапазоне параметров тепломассообмена сводится к известным уравнениям теплопроводности с распределенным источником тепла и скорости химической реакции


(3.66)


(3.67)

Граничными и начальными условиями будут


(3.68)

75

Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва

(3.69)

(3.70)

Уравнение (3.66) является уравнением теплопроводности с распре­деленными источниками тепла в насыпи материала, а уравнение (3.67) характеризует скорость химической реакции. Граничные условия форму­лируют отсутствие теплового потока на оси симметрии рассматриваемых объемов и теплообмен с окружающей средой по закону Ньютона. В задаче рассматриваются три симметричные области: плоскопараллельная (п = 0); цилиндрическая (п = 1); сферическая (п - 2), и приняты следующие обо­значения: Тн, Т0, Т - начальная температура, температура окружающей среды и текущая температура в зоне реакции, соответственно; х,r - теку­щая координата и характерный размер, соответственно; t - время; Q ~ те­пловой эффект реакции; Е - энергия активации; К0 - прсдэкспонент;

' - теплопроводность, теплоемкость и плотность вещества, соответ­ственно; а - коэффициент теплоотдачи; R - газовая постоянная; С0 - кон­центрация окислителя в окружающей среде; q - количество тепла, выде­ляющегося в ходе реакции на единицу массы твердой фазы: т,- поря­док реакции по окислителю и горючему; а - коэффициент теплоотдачи.

Определим среднюю по объему температуру

(3.71)

и приближенно учтем распределение температуры в виде параболы второ­го порядка где А и В - коэффициенты являющиеся функцией времени, которые определяются из граничных условий (3.68)-(3.70). Тогда средняя температура будет


(3.72)

Выразим уравнение (3.66) и (3.67) через среднюю температуру, для че­го все члены этих уравнений умножим на xdx и проинтегрируем от 0 до оо


(3.73)

76

Глава 3. Возникновение процессов горения

(3.74)

Определим произведение АВ через среднюю температуру . Из (3.69) и (3.99) найдем


(3.75)

Преобразуем (3.72) к виду


(3.76)


получим, что

(3.77)

Подставляя (3.77) в (3.75) найдем, что


(3.78)

С учетом (3.78) и равенства критерия система уравнений

(3.66) и (3.67) перепишется в виде (знак осреднения опускаем)


(3.79)

(3.80)

Для того, чтобы свести полученную систему уравнений к нашей за­даче, преобразуем выражениев экспоненту


где



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 0.0019381046295166