Образование - холодное пламя
Cтраница 3
В процессе сжатия повышаются температуры и давления сжимаемой рабочей смеси, состоящей из влажных паров бензина, кислорода, азота и остаточных газов, но несмотря на более быстрое движение молекул и более частое их соударение интенсивность химических реакций очень мала и обычному воспламенению может предшествовать образование холодного пламени при очень небольшом повышении температуры, примерно равном 100 С и слабым свечением. [31]
Самовоспламенение последней части заряда топливно-воздушной меси происходит в три стадии в соответствии с изменением ее температуры. Образование холодного пламени в этой стадии связывается с взрывным распадом накопившихся в смеси перекисей. В результате распространения холодного пламени реагирует 5 - 10 % смеси и образуется большое количество высокоактивных соединений - перекисей, альдегидов и радикалов. В результате распространения вторичного холодного пламени реагирует - 50 % несгоревшей смеси. [32]
Для высших углеводородов и их производных концепция стационарного состояния оказывается неприемлемой. Первый может привести к образованию холодных пламен, а последний - к истинному воспламенению. Таким образом, воспламенение проходит через две стадии. При соответствующих условиях периодически появляются и исчезают холодные пламена. В зависимости от таких кинетических факторов, как давление, температура и состав смеси, основные химические изменения топлива могут происходить либо в период тг, либо в период та. С увеличением температуры т, уменьшается, а т2 увеличивается; с увеличением давления уменьшаются оба периода. В период реакции т2 ингиби-рустся формальдегидом и промотируется ацетальдегидом и алкилгидропе-рекисями. Добавки тетраэтилсвиица не влияют на индукционный период тг, заметно удлиняя индукционный период т2; тг и т2 для смеси данного состава могут быть выражены эмпирическими уравнениями как функции температуры и давления. Холодные пламена, возникающие в конце периода т-р представляют собой волны горения, проходящие через смесь, но вызывающие лишь частичное высвобождение химической энтальпии. Альдегиды и перекиси остаются в возбужденном состоянии. Применяя соответствующие источники воспламенения можно получить холодные пламена при температуре и давлении ниже предела их самопроизвольного образования. [33]
 |
Схематическая диаграмма области медленного окисления самовоспламенения углеводородов ( содержащих в молекуле три и более атомов углерода и некоторых их производных. [34] |
Несколько упрощая картину, можно сказать, что к высокотемпературной зоне медленного окисления примыкает ( часть кривой А В) зона одностадийного воспламенения, к области холодных пламен вдоль кривой BCDE - область двухстадийного воспламенения. Последняя характеризуется тем, что обычному горячему воспламенению предшествует образование холодного пламени. [35]
Характерно, что для некоторых горючих значения Ts в режиме свободной конвекции минимальны не у наиболее взрывоопасных стехиометрических смесей, а при большом избытке горючего; для смесей сероуглерода - при таком же его недостатке. Известно, что именно в этих направлениях и возрастает склонность к образованию холодных пламен. Фоторегистрация поджигания эфировоздушных смесей подтверждает двухстадийный механизм поджигания. Горячее пламя часто возникает на некотором удалении от поджигателя. [36]
Пунктирной линией на рис. VII.1 обозначены пределы образования холодногс пламени. Если концентрация кислорода превышает значение, показанное пунктирной линией, явления, сопровождающие образование холодного пламени, прекращаются. [37]
 |
Схематическая диаграмма области медленного окисления и самовоспламенения углеводородов ( содержащих в молекуле три и более атомов углерода и некоторых. их производных. [38] |
Несколько упрощая картину, можно сказать, что к высокотемпературной зоне медленного окисления примыкает ( часть кривой АВ) зона одностадийного воспламенения, к области холодных пламен вдоль кривой BCDE - область двухстадийного воспламенения. Последняя характеризуется тем, что обычному горячему воспламенению, приводящему к выгоранию основной массы углеводорода, цредшествует образование холодного пламени. [39]
Хотя развитие ацетальдегидного, так же как формальдегидного механизма инициируется распадом перекисных радикалов, однако сам ацетальдегид действует как промотор низкотемпературного воспламенения и холодного пламени ( см. стр. С точки зрения общей схемы эт объясняется тем, что взрывной распад ацильных перекисей также ведет к образованию холодного пламени. Ацетальдегидный механизм имеет, по-видимому, непосредственное отношение к многократным, периодическим холодным пламенам. [40]
Одновременно в ряде работ по изучению взрывного распада перекисей было замечено, что у этой реакции имеется иногда довольно значительный период индукции. Это также противоречит указанному выше первому утверждению, согласно которому добавка перекиси в ее критической концентрации немедленно вызывает образование холодного пламени без всякого периода индукции. [41]
Первый заключается в следующем. Если до рассмотренных работ Тоуненда основная проблема, возникавшая при рассмотрении холодно-пламенного явления, заключалась в выяснении природы и механизма образования холодного пламени, то теперь не менее остро встал вопрос и о механизме его распространения. Действительно, оказалось, что холодное пламя способно распространяться по горючей смеси, даже поддерживаемой при комнатной температуре. Недоумение, которое возникает при обсуждении этого факта, вызывается невозможностью из-за низкой температуры во фронте холодного пламени построить механизм его распространения в холодной среде на основе передачи тепла теплопроводностью. Подобное затруднение не возникает при самопроизвольном хо-лоднопламенном воспламенении в нагретой смеси, так как при этом все слои газа находятся в приблизительно одинаковых тепловых и прочих условиях с тем слоем, который первым подвергается спонтанной холоднопламенной вспышке. В этом случае, следовательно, можно думать, что уже самое незначительное воздействие, исходящее из фронта пламени ( например, диффузия активных центров), будет иметь своим следствием его распространение по такой горючей смеси, практически подготовленной к холодно-пламенному воспламенению. [42]
При медленном окислении углеводородов ( с числом углеродных атомов 2 3) ъ определенной области температур и давлений наблюдается возникновение холодных пламен. Холодные пламена образуются при температурах 170 - 350 С, более низких, чем температура воспламенения испытуемых углеводородов. Образование холодного пламени объясняется распадом перекисей. Продуктом распада перекисей являются альдегиды, которые были отмечены при появлении холодного пламени эфира. При определенных условиях процесс из стадии холодного пламени переходит в обычное горение. [43]
Вероятно, существуют и другие факторы, которыми можно было бы объяснить наблюдаемое расхождение. Льюис и Эльбе [9] указывают, что избирательная диффузия недостающего реагирующего вещества в горючей смеси могла бы быть определяющим фактором. Возможно также образование холодного пламени, в результате чего для бедных и богатых смесей требуются различные энергии активации. Эти факторы качественно могут воздействовать в нужном направлении и до некоторой степени объяснить различие между данными для бедных и богатых смесей. [44]
 |
Полярограммы органических перекисей, образующихся при холоднопламенном окислении бутана. Смесь CjHjo C i Т 310 С. Раач 333 мм рт. ст. [45] |
Страницы: 1 2 3 4