Процесс - диффузионное горение
Cтраница 2
Другое упрощение указано в работе Зельдовича [1949], в которой установлено, что процесс диффузионного горения является устойчивым, если поток горючего Qf к фронту пламени меньше некоторого критического значения Q / c, a Qfc по порядку совпадает с потоком горючего к нормальному фронту пламени, распространяющемуся по стехиометрической смеси. [16]
При сжигании газа с помощью горелок внешнего смесеобразования к влиянию перечисленных выше основных параметров добавляется еще влияние целого ряда явлений, присущих диффузионному горению: подсос к устью горелок горячих продуктов горения; термическое разложение углеводородов в зоне недостатка воздуха; сложные температурные условия в процессе диффузионного горения; потеря динамического напора потоками воздуха и газа при их выходе в топочную камеру; аэродинамика самой топочной камеры, которая является одним из самых важных и недостаточно изученных факторов в этом виде горения др. Если процесс смешения в горелках внутреннего смесеобразования в какой-то степени поддается аэродинамическим расчетам, основанным на изучении поведения отдельной струи, то методика расчета горелок с внешним смесеобразованием, учитывающая всю сложность явлений при диффузионном горении, до настоящего времени не разработана. [17]
В результате прогрева капля жидкой серы начинает испаряться; пары серы диффундируют к зоне горения, где при высокой температуре начинают активно реагировать с кислородом воздуха. Происходит процесс диффузионного горения серы с образованием двуокиси серы, которая выносится в окружающую среду. [18]
Методом скоростной киносъемки было установлено, что при горении струя горящего газа разрывается па части и горение происходит во всем объеме факела, а на оси факела в сечении, соответствующем 2 / 3 его длины, было отмечено значительное количество кислорода, который проникает в пространство между обособленными газовыми объемами вследствие образующегося там разрежения. Таким образом, процесс диффузионного горения в развитом турбулентном потоке происходит на поверхности раздробленных газовых частиц, окружаемых воздухом, по мере образования горючей смеси. [19]
Рациональной мерой для оценки развития, процесса диффузионного горения может служить высота пламени. Предположим, что из горелки ( трубки или сопла) известного диаметра вертикально вверх в окружающую окислительную среду вытекает струя топлива. [20]
В практике сжигания сбрасываемых газов встречаются два вида горения: гомогенное и диффузионное. При сжигании газов на факельных установках наиболее распространены процессы диффузионного горения. В этих процессах все реагирующие вещества находятся в газовой фазе, но предварительно не перемешаны, и процесс смешения происходит одновременно с процессом горения. Скорость горения определяется скоростью смешения компонентов. Поэтому механизм горения газа удобнее рассмотреть для гомогенной системы, состоящей из предварительно перемешанных газов. [21]
 |
Изменение длины вертикального пламени в зависимости от скорости истечения газа и диаметра d горелки. [22] |
Турбулизация пламени, являющаяся следствием повышения скорости истечения газа в неподвижную воздушную среду, может быть охарактеризована как естественная, развивающаяся самопроизвольно, как следствие изменения самого режима движения газового потока. Связанная с ней интенсификация смесительных процессов наводит на мысль о возможности еще более глубокой интенсификации как процесса смесеобразования, так и всего процесса диффузионного горения в целом, путем дополнительной искусственной турбулизации его. Эта идея широко реализуется в технике путем применения различного рода смесительных устройств, позволяющих улучшить взаимопроникновение газового и воздушного потоков. [23]
В отличие от диффузионного пламени различают стационарное пламя, имеющее форму конуса. Образуется это пламя при горении предварительно перемешанного горючего газа или паров с воздухом, подаваемых с определенной скоростью в зону горения. При недостатке кислорода в смеси во внешней части конуса происходит полное сгорание продуктов, образующихся при неполном горении во внутренней части конуса. Таким образом, в пламени могут одновременно происходить процессы диффузионного горения и горения предварительно смешанных компонентов горючей смеси. [24]
 |
Упрощенная структура ламинарного диффузионного пламени. [25] |
Поверхность воспламенения факела в химически однородной среде в большинстве случаев достигается внутри ядра струи. Формирование ядра факела, образуемого при раздельной подаче газа и воздуха ( химически неоднородная среда), связано с процессом перемешивания газа с воздухом. Определяющую роль в этом случае играют диффузионные свойства газов и законы перемешивания. Так как горение диффузионного пламени определяется процессом смешения газа и воздуха, скорость смешения играет большую роль в формировании процесса диффузионного горения. Процессы смешения в ламинарном и турбулентном потоках происходят по-разному. [26]
Страницы: 1 2