Пламя - горючая смесь
Cтраница 3
 |
Расположение струи режущего кислорода. [31] |
Способ газовой резки основан на свойстве некоторых металлов сгорать в струе чистого кислорода. Процесс газовой резки происходит следующим образом: металл в месте реза подогревают пламенем горючей смеси до температуры воспламенения в кислороде; на нагретую поверхность металла направляют струю чистого кислорода ( рис. 156), которая сжигает металл. При сгорании металла образуются шлаки и окислы, которые в расплавленном состоянии выдуваются из разрезаемого места кислородной струей, протекающей с большой скоростью и под большим давлением. [32]
Пламя произвольной формы распространяется по неподвижной горючей смеси от каждой точки фронта пламени по нормали к его поверхности аналогично распространению сферического пламени при зажигании в центре сферы. Величина un, являясь физико-химической константой горючей смеси, представляет собой минимально возможную скорость распространения пламени горючей смеси данного состава при определенных значениях температуры и давления. [33]
При проектировании камер сгорания прямоточных воздушно-реактивных двигателей или турбореактивных форсажных камер одной из главных задач является стабилизация пламени. Проблема стабилизации возникает в связи с тем, что высокие скорости тепловыделения на единицу объема ( что равноценно большим расходам горючего и окислителя) и малые поперечные сечения, необходимые для таких камер сгорания, приводят к тому, что скорости на входе во много раз превышают нормальную скорость пламени горючей смеси. Обычно в качестве стабилизаторов применяют тела шюхообтекаемой формы, причем чаще всего системы из V-образных желобов. О количественных характеристиках таких стабилизаторов имеется сравнительно немного данных, хотя некоторые эмпирические правила установлены. [34]
Как следует из изложенного выше, литературные данные о температурах пламен почти полностью относятся к газообразным системам. Экспериментальных данных о температурах горения не менее важных в практическом и теоретическом отношении конденсированных систем значительно меньше. Измерение температур выполнено в основном для пламен горючих смесей. Сведения о температурах диффузионных пламен почти полностью отсутствуют. [35]
В ряде случаев использование огнепреградителей для технологических объектов носит случайный характер и не обосновано измерением пределов гашения. Остается неизвестным, какую защиту способны обеспечить эти случайные огнепреградители. Иногда испытания огнепре-градителя ограничивают установлением факта гашения пламени определенной горючей смеси. Проверка без измерения пределов гашения и имеющегося запаса надежности, ничего не говорит о последствиях возможных отклонений от нормального режима технологического процесса и потому недостаточна для обеспечения взры-вобезопасности. [36]
Огнепреградители различных конструкций находят достаточно широкое применение в технике, прежде всего при изготовлении взрывоне-проницаемого электрооборудования. Эффективность их использования снижается тем, что выбор огнепреградителя носит подчас случайный характер и не обоснован определением критических условий гашения. Иногда испытания огнепреградителя ограничиваются установлением факта гашения им пламени определенной горючей смеси. Такая проверка, без измерения пределов гашения и имеющегося запаса надежности, ничего не говорит о последствиях возможных отклонений от нормального режима технологического процесса и потому недостаточна для обеспечения взрывобезопасности. [37]
Таким образом, поведение углеводородов в пламени предварительно смешанных горючих смесей несколько отличается от их поведения в диффузионном пламени. Здесь строение и свойства углеводородов играют более существенную роль, чем в диффузионном пламени. Однако и в том, и другом случае наиболее саженосными являются полициклические ароматические углеводороды. Наличие боковых цепей уменьшает саженосность ароматических углеводородов в диффузионном пламени, а в пламени предварительно смешанных горючих смесей наблюдается обратная картина. В ряду сажеобразующей способности ацетилен занимает самое низкое положение ( ниже, чем парафиновые углеводороды), тогда как в диффузионном пламени выход сажи из ацетилена достаточно высок и практически такой же, как и для ароматических углеводородов. [38]
Наиболее наглядно влияние процесса перемешивания на процесс горения проявляется при раздельном вводе ( предварительно непере-мешанных) топлива и окислителя в камеру. Такой способ подачи используется, например, в тех случаях, когда воздух или горючий газ или тот и другой подогреваются до температуры воспламенения. В этих условиях предварительное смешение их невозможно, поскольку это привело бы к преждевременному воспламенению смеси еще до поступления ее в камеру. Это диктует свои условия организации горелочного устройства и приводит к значительно более длинному факелу цламепи, чем пламя предварительно приготовленной горючей смеси. [39]
В работах [80, 86] экспериментально исследовалось влияние размера капель на распространение пламени. В обеих работах сообщалось, что взвесь, содержащая капли размером менее 10 мк, ведет себя как пар. Горение отдельных частиц отчетливо заметно, когда их размеры превышают 40 мк. В работе [445] изучалось влияние колебаний внешнего давления на скорость горения, а в работе [ 5421 рассмотрена устойчивость фронта пламени двухкомпонентной горючей смеси. Попытка обобщения данных по скорости горения содержится в работе [605], а в работе [133] установлены закономерности влияния горения на коэффициент сопротивления капель н частиц. [40]
Для определения влияния увлажнения и смачивания насадки на пределы гашения пламени были проведены сравнительные опыты по локализации пламени смесей 10 % С2Н2 90 % воздуха, 14 % С2Н2 86 % воздуха и 40 H2 - f - 60 % воздуха сухими и смоченными насадками. Опыты проводились в закрытой сверху вертикальной трубе с внутренним диаметром 60 мм и длиной 400 мм, в нижней части которой была расположена насадка. Таким образом, опыты проводились в наиболее жестких условиях по методике, имитирующей условия работы полузамкнутого объема, а именно: отсутствие дополнительной, кроме огнепреграждающей насадки, разгрузки давления и локализация пламени движущейся горючей смеси. [41]
Предлагаемая теория стабилизации пламени телом плохооб-текаемой формы основана на рассмотрении зоны смешения между холодной горючей смесью и нагретым инертным газом. Этот процесс впервые анализировали Марбл и Адамсон [6] для случая однородных профилей скорости в двух потоках перед смешением. Он был распространен авторами [7, 8] на случай симметричных профилей скорости по Блазиусу в точке первого соприкосновения двух потоков. Здесь не приводится подробного описания этого идеализированного процесса смешения. Этот локальный максимум, или выпуклость, возникает в горячем инертном газе ниже точки первого соприкосновения двух потоков при условии, конечно, что начальная температура горячего газа ниже, чем адиабатная температура пламени холодной горючей смеси. Этот процесс схематически представлен на фиг. [42]
Страницы: 1 2 3