Турбулентный режим - горение
Cтраница 3
Совершенно другой характер носит образование сажи в ламинарном вращающемся потоке газа при подаче потока воздуха тангенциально к стенке печи. Процесс сажеобразования в таком факеле отличается исключительной устойчивостью. Значительное изменение расходов воздуха и газа приводит лишь к небольшому изменению интенсивности сажеобразования. Даже переход от ламинарного к турбулентному режиму горения с увеличением расходов газа и воздуха не сопровождается нарушением этого плавного изменения. Увеличение же линейных скоростей потоков ( воздуха в 10 раз, а газа в 25 раз) при одинаковом расходе газа и воздуха практически не влияет на интенсивность процесса сажеобразования и дисперсность сажи, несмотря на весьма значительное возрастание турбулентности факела. [31]
Стабилизирующее влияние загущения жидких взрывчатых веществ и систем хорошо известно и давно используется, в том числе в технике. В качественном отношении эффект повышения вязкости соответствует предсказаниям теории Левича [74], однако количественна сторона вопроса исследована весьма слабо. Было установлено, что чем выше вязкость смеси, тем при большем давлении ( скорости горения) происходит переход на турбулентный режим горения. Однако анализ данных Уиттекера показывает, что вязкость системы была недостаточной ( менее одного пуаза), а поэтому основное стабилизирующее влияние должно было оказывать поверхностное натяжение. [32]
Возможно, что с неустойчивостью нормального режима горения расплава связано и упоминавшееся выше резкое ускорение горения тэна н тетрила при высоких начальных температурах и давлениях. При повышении начальной температуры увеличивается толщина прогретого слоя. Если слой расплава топок, то тур-булизация в нем: не развивается. Это следует из того, что при обычной температуре твердые, но плавящиеся ВВ горят во много раз медленнее, чем в жидком состоянии в условиях, когда осуществляется турбулентный режим горения. Развитию этих процессов может способствовать также снижение температуры плавления вследствие накопления конденсированных продуктов распада в прогретом слое. [33]
В настоящее время пламена получены для широчайшего класса химических систем в самых разнообразных физических условиях. В последующих разделах мы ограничимся конкретными пламенами, в которых топливо, окислитель, разбавитель и всевозможные добавки перемешиваются до поступления в горелку. В основном это быстрогорящие пламена при атмосферном давлении, типичными представителями которых являются водо-родно-кислородные. Кроме того, мы рассмотрим горение смесей ацетилена с кислородом и окиси углерода с кислородом. Все рассмотрение проводится в предположении ламинарного, а не турбулентного режима горения, причем пламя нас интересует как удобный способ создания высоких температур, при которых могут быть изучены химические реакции. В ходе изложения могут встретиться вопросы, связанные с влиянием различных добавок на газовые пламена. Как правило, такие добавки не изменяют деталей химического механизма и не оказывают влияния на перенос вещества в пламени. [34]
Для определения температуры нагрева поверхности сооружения, оборудования, резервуара, находящихся на определенном расстоянии от пламени, во ВНИИПромгазе был выполнен ряд исследований. Экспериментальная часть работы проводилась на моделях диаметром 1, 2, 5, 15 м, высотой до 0 8 м, имитирующих верхнюю часть поверхности емкости, на которой перекрытие полностью разрушено взрывом. В результате опытов определено, что максимальная температура пламени сжиженных газов при свободном горении с поверхности емкости не превышает 1270 С и при диаметре емкости более 1 м не зависит от его размеров, так как возникает турбулентный режим горения; степень черноты пламени не зависит от размеров емкости; высота факела не превышает двух диаметров факела. [35]
 |
Зависимость скорости горения двухфазных зарядов перхлората аммония с бензином ( 1 - 3 и резиновым клеем ( 4 - 5 при различных размерах зерна перхлората аммония. [36] |
Чрезвычайно интересными представляются данные Уиттекера [198], исследовавшего вопрос о роли летучести компонентов на примере смесей азотной кислоты с твердыми горючими. Было установлено, что смесь азотной кислоты с а-динитробензолом неспособна к нормальному горению, но при высоких давлениях сгорает в турбулентном режиме. Для сравнения испытанию подвергли смесь азотной кислоты и себационитрила, имеющего упругость паров при 45 С, равную 1 мк, что совпадает с упругостью паров динитробензола. Эта смесь также оказалась неспособной гореть нормально, но после 154 атм загорается и горит в турбулентном режиме. Таким образом, смеси с очень низким давлением паров имеют только область турбулентного режима горения, когда частицы и капли смеси попадают в высокотемпературное пламя и там испаряются, поддерживая в пламени исходное соотношение компонентов. Хотя эксперименты Уиттекера были проведены на смесях с твердым горючим, их суть остается справедливой и для жидких компонентов. Так, смеси ТНМ с горючим, переобогащенные окислителем, при низких давлениях не горят. Но если вести горение при повышенных давлениях, то они сгорают в турбулентном режиме до конца. [37]
Страницы: 1 2 3