Область - пламя
Cтраница 3
Образование пламени связано с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твердых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их предварительный переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности, в товремя как при горении почти всех твердых веществ образование продуктов, способных улетучиваться с поверхности материалам попадать в область пламени, происходит путем химического разложения или пиролиза. [31]
Пламенем обычно называется заполненное газом пространство, в Котором происходит интенсивная химическая реакция с бурным выделением тепла. По оптическим свойствам различают светящееся и несветящееся пламя. Если в области пламени имеются только газообразные вещества, то образуется прозрачное, почти бесцветное, так называемое есветящееся пламя. Светящееся пламя образуется в тех случаях, когда в пламени имеются взвешенные твердые частицы ( обычно углерода), например ке-росино-воздушное пламя. [32]
Воздух движется в зону горения горизонтально и вертикально вверх, непрерывно смешивается с испаряющимся топливом и тем самым поддерживает процесс горения. Вблизи поверхности горючей жидкости воздух вытесняется потоком испаряющегося топлива. Активное горение происходит только после поступления воздуха в вышележащую область пламени - конусообразную шапку над поверхностью топлива. В этой зоне имеет место максимальное ускорение восходящего теплового потока и возникает наибольшая разность между плотностью потока продуктов горения и окружающей средой, в результате которой происходит подъем пламени и подсос к нему воздуха. [33]
У молибдена быстро образуется толстый слой высшего окисла. Он плохо удерживается на металле и не может служить промежуточным слоем. Поэтому во время покрытия молибдена стеклом металл должен находиться в восстановительной области пламени горелки. [34]
Вестенбергом в работах [40 41] были разработан точный метод определения коэффициентов турбулентного переноса, которые непосредственно связаны с интенсивностью турбулентности. Результаты исследования пламен в каналах свидетельствуют лишь о небольшом увеличении коэффициентов переноса в области пламени и о фактическом уменьшении коэффициентов переноса в некоторых областях сгоревшего газа. Сколько-нибудь существенного влияния создаваемой пламенем турбулентности на скорость горения обнаружено не было. [35]
Оценивая температуру поверхности горящего пороха по методу расплавления и разложения маленьких частиц щелочноземельных карбонатов, введенных в порох, Даниэльс, Вильфонг и Пеннер [167] полагают, что она превосходит 1000 С. Эта оценка, по-видимому, является завышенной, поскольку поверхность пороха не светится, и обусловлена каталитическими реакциями на поверхности твердых частиц, как это установлено при попытках измерения температуры пламени голыми термопарами. Другой возможный источник ошибки состоит в том, что твердые частицы могут выдаваться над поверхностью пороха и попадать таким образом в область пламени с высокой температурой. [36]
 |
Степень черноты канала и Пропускательная способность пристеночного слоя для экспоненциальной модели полосы с перекрытыми линиями. [37] |
Одним практическим следствием такой зависимости является то, что при увеличении размеров камеры сгорания или печи в условиях несветящегося горения можно ожидать некоторого увеличения плотности радиационного потока на стенке. Кроме того, области горячего газа, находящиеся далеко от стенки, могут радиационно охлаждаться холодной стенкой вследствие того, что оптическая глубина в крыльях полос невелика и имеется заметное увеличение ш /, в горячих областях. В отличие от этого в условиях горения с большим количеством сажи при увеличении размеров плотность теплового потока на стенку может падать, а области пламени, удаленные от стенки, не могут видеть стенку и, таким образом, не подвержены радиационному охлаждению. Это последнее обстоятельство может привести к увеличению образования загрязняющего компонента - окиси азота. [38]
Измерение температуры в ламинарном пламени богатой однородной смеси натурального газа ( Питсбург, Пенсильвания) с воздухом было проведено Льюисом и Эльбе [5] ( см. также [ 10, рис. 92, стр. Это следует, во-первых, из того, что максимальные температуры находятся но обе стороны от внутреннего конуса в видимой зоне вторичного горения на такой высоте от выходного отверстия горелки, где уже образовался внешний защитный слой продуктов сгорания. Во-вторых, это следует из того, что температура на высотах, превышающих в два-три раза высоту внутреннего конуса, оказывается почти постоянной, поскольку в этой области пламени выделение тепла происходит только за счет вторичного процесса горения в пограничном слое пламени. [39]
Остановимся сначала на процессах, протекающих в пламени, в которое падают капли мелкораспыленной воды. Выше было показано, что капли диаметром меньше 100 мк, составляющие огромное большинство капель, получающихся при распылении воды форсунками, должны полностью испариться в пламени, на пути от форсунки к горящему нефтепродукту, если этот путь достаточно велик, и что более крупные капли испарятся только частично. Таким образом, при введении распыленной воды в пламя нефтепродукта ( да и другой жидкости) должно происходить образование водяного пара. Этот процесс приводит к охлаждению соответственной части пламени, разбавлению смеси паров и воздуха и торможению поступления воздуха в область, прилегающую к поверхности жидкости в резервуаре. Если испарение капель воды протекает достаточно интенсивно, то в соответственной области пламени происходит срыв теплового режима и горение прекращается; пары воды вместе с парами жидкости и примешанным воздухом образуют относительно сильную струю, значительная скорость которой обусловлена не только тем, что за счет испарения возникает большое количество пара, но и тем, что удельный вес водяных паров значительно меньше ( в 1 7 раза) удельного веса воздуха. Такая струя вызывает резкое возрастание высоты пламени, удаление от резервуара горящих паров жидкости. Это увеличение высоты пламени всегда наблюдается в начале процесса тушения. При достаточной интенсивности парообразования верхушка пламени быстро догорает и горение быстро прекращается. Если в пламя поступает достаточное количество мелкораспыленной воды, то последняя может прекратить горение и очень легко кипящих жидкостей. Не один из имеющихся методов подавления горения не располагает такими богатыми возможностями, как способ тушения пламени мелкораспыленной жидкостью. Вероятно, более значительных успехов здесь можно достичь, если к воде примешать некоторое количество негорючей, но очень легко испаряющейся жидкости. [40]
Многообразие горючих веществ, с которыми мы сталкиваемся, очень велико. Оно включает в себя простейшие газообразные углеводороды и твердые вещества с большой относительной молекулярной массой и сложной химической структурой. Все эти вещества, реагируя с кислородом воздуха, образуя продукты горения и высвобождая тепло, горят при определенных условиях. Так, поток или струя газообразного углеводорода может загореться в воздухе с образованием пламени, являющимся видимой частью области, внутри которой протекает процесс окисления. Образование пламбни связано с газообразным состоянием вещества, поэтому горение жидких и твердых веществ, сопровождающееся возникновением пламени, предполагает их переход в газообразную фазу. В случае горения жидкостей этот процесс обычно заключается в простом кипении с испарением у поверхности, однако при горении почти всех твердых веществ образование продуктов с достаточно низкой относительной молекулярной массой способных улетучиваться с поверхности материала и попадать в область пламени, происходит путем химического разложения или пиролиза. Поскольку для пиролиза требуется значительно больше энергии, чем для простого испарения, температура горящих твердых материалов, как правило, высока и обычно составляет 400 С. Согласно оценкам [424], он сублимирует при температуре 285 - 295 С. [41]
Страницы: 1 2 3