Cтраница 2
![]() |
Графическое решение уравнения теплового баланса антрацитовых частиц при воспламенении ( 3. Ф. Чуханов. [16] |
Пунктирные прямые соответствуют подогретому дутью при образовании двуокиси углерода. Повышение температуры дутья за счет подогрева или смешения с горячими топочными газами снижает температуру воспламенения и, следовательно, время воспламенения частицы. Точка пересечения данной пары кривой и прямой и соответствует режиму воспламенения частицы. Пологие участки кривых отвечают торможению диффузией. [17]
![]() |
Изменение температуры, концентрации исходных. [18] |
В результате действия источника, инициирования в горючей смеси возникает местная экзотермическая реакция и в ограниченном объеме происходит выделение тепла. Вследствие теплопроводности нагреваются близлежащие слои исходной смеси, в которых начинает протекать химическая реакция, скорость которой соответствует величине температуры, и выделяется тепло. Исходная смесь быстро и на коротком участке послойно вовлекается в режим воспламенения. [19]
С другой стороны, расширенные химико-кинетические механизмы позволяют получить подробную информацию не только об эволюции химических компонентов ( включая радикалы и активные промежуточные вещества), но также и об энергетическом эффекте каждой из реакций. Начальная стадия процесса сгорания в ДВС - самовоспламенение - часто характеризуется величиной задержки воспламенения, т.е. промежутком времени между моментами образования реагирующей смеси и началом горения. Обычно для самовоспламенения заряда в цилиндре ДВС необходима достаточно высокая температура, являющаяся результатом сжатия рабочего тела, однако, как указывалось ранее, это несправедливо в отношении SCS-процесса. Поскольку режим воспламенения в основной камере двигателя с SCS-системой сгорания представляет собой низкотемпературный процесс самовоспламенения, определяемый механизмами химической кинетики ( а не уровнем турбулентности) и инициируемый неизвестными химическими компонентами, наиболее разумным подходом к анализу основных процессов в SCS-технологии является подробное моделирование химической кинетики. [20]
Несмотря на приближенный характер приведенных выше расчетов, они полезны для оценки воспламеняемости смесей. С достоверностью установлено, что существует минимальная критическая ( адиабатическая) температура, ниже которой распространение пламени невозможно ( разд. Отсюда вытекает, что не все смеси воспламеняющегося газа и воздуха будут загораться при наличии источника воспламенения. Область режимов воспламенения достаточно четко выражена и ограничена нижним и верхним пределами воспламеняемости, которые могут быть оценены экспериментально с точностью до нескольких десятых долей процента ( разд. [21]
Было установлено, что модифицированный двигатель обладает существенно лучшими рабочими показателями. Позже было замечено, что при определенных условиях одноцилиндровый бензиновый двигатель с поршнем описанной конструкции, будучи запущенным с помощью искрового разряда, в дальнейшем мог работать без электрического зажигания. Предварительное описание этого явления перехода бензинового двигателя с искровым зажиганием в режим работы с воспламенением от сжатия приведено в статье J. Отмечалось, что работа в режиме воспламенения от сжатия характеризуется значительной устойчивостью с малыми изменениями от цикла к циклу. [22]
Точка 3 будет крайним положением, когда система еще может находиться в стационарном состоянии. Следовательно, касанию кривых тепловыделения и теплоотвода соответствует режим воспламенения, а температура, отвечающая точке 3, является температурой самовоспламенения Тъ. Наконец, для кривой в стационарный режим вообще невозможен. [23]
Дж / см3; Т0 - исходная температура; г - радиус сосуда, см. Критерий Франк - Каменецкого есть отношение времени тепловой релаксации к времени реакции. Он отражает соотношение между скоростями выделения и отвода теплоты. Если б 1, то теплота успевает отводиться в окружающую среду и воспламенения не происходит. Если 6 1, то система не успевает прогреться, и воспламенение происходит у поверхности, при б бкр, где бкр - значение б, разделяющее два режима воспламенения в зависимости от того, где оно начинается - в центре объема или у поверхности. [24]
Как видно из рис. IV-1, для сильно экзотермических реакций в области низких значений модуля Тиле коэффициент эффективности не определяется одним каким-либо сочетанием величин р у и qps. Они соответствуют трем различным комбинациям условий, при которых скорость выделения тепла равна скорости его отвода. Можно показать, что средний режим метастабилен и не реализуется на практике. Что касается двух остальных режимов, то возможность реализации того или другого из них определяется тем, каким путем достигнуто установившееся состояние. Такой случай, когда может наблюдаться любая из двух скоростей тепловыделения, аналогичен режиму воспламенения для экзотермической реакции на поверхности. [25]
Воспламенение - переход от нормального к взрывному превращению, происходит при критических условиях. Реакцию взрывного превращения можно охарактеризовать как реакцию, протекающую очень быстро при достижении системой критических условий. Воспламенение может иметь цепную или тепловую природу. При цепном воспламенении самоускорение обусловлено прогрессирующим накоплением активных промежуточных частиц ( атомов и радикалов), ведущих цепную реакцию. В случае теплового воспламенения ускорение реакции обусловлено разогревом смеси вследствие прогрессирующего выделения теплоты. Встречаются цепно-тепловые режимы воспламенения, когда играют роль оба фактора - и рост концентрации радикалов, и тепловыделение. [26]
![]() |
Зависимость ко-эффпциента эффективности от модуля Тиле ( сферическая гранула п 1, у. [27] |
Построенные зависимости свидетельствуют, что для сильно экзотермических реакций в области низких значений модуля Тиле фактор эффективности не определяется каким-либо одним сочетанием значений параметров 3, у и фа. Действительно, для одного и того же значения модуля Тиле существуют три различных значения фактора эффективности. Они соответствуют трем различным комбинациям условий, при которых скорость выделения тепла равна скорости его отвода. Можно показать, что средний режим метастабилен и не реализуется на практике. Что касается двух остальных режимов, то возможность реализации того или другого из них определяется тем, как достигнуто установившееся состояние. Такой случай, когда может наблюдаться любая из двух скоростей тепловыделения, аналогичен режиму воспламенения для экзотермических реакций на поверхности. [28]