Горение - алюминий
Cтраница 3
Массовая скорость испарения пггф материала в режиме кипения определяется скоростью поступления тепла из зоны горения, которая пропорциональна разности температур горения Тг и кипения Тк. Поскольку Тт в рассматриваемой области давлений почти не изменяется, а Тк увеличивается с увеличением давления, то разность Тг-Тк уменьшается с ростом давления и вместе с этим уменьшается скорость газификации ( испарения) металла тгф а ( Тг-ТК) / ЬИСЯ. Таким образом, при увеличении давления происходит приближение зоны горения к поверхности металла и парофазное горение может прекратиться. Следовательно, при горении алюминия существует область давлений, в которой механизм горения алюминия контролируется скоростью его испарения, и в этой области происходит постепенный переход от парофазного горения при наличии кипения к горению в отсутствие кипения, при котором могут преобладать реакции на поверхности металла. [31]
 |
Температура горения Тг и 3800 кипения Тк алюминия при различных давлениях кислорода. [32] |
Близкая к этому значению температура горения алюминия приводится в работах [ 11, с. Температуре 3533 К по формуле (1.15), описывающей кривую кипения, соответствует давление р 3 22 МПа. Отсюда ясно, что при давлениях, больших 3 22 МПа. [33]
Во взрывоопасных установках ( внутри помещений и наружных) основными видами электропроводок в сетях напряжением до 1000 в являются электропроводки, выполненные изолированными проводами в стальных трубах или кабелями с бумажной изоляцией. Провода и кабели с алюминиевыми жилами могут применяться во взрывоопасных установках всех классов, кроме помещений классов B-I и В-I a. В помещениях классов B-I и В-I a должны применяться провода и кабели только с медными жилами. Это требование объясняется особыми свойствами горения алюминия. При коротком замыкании между алюминиевыми жилами внутри оболочки оборудования мельчайшие частицы раскаленного алюминия получают весьма большое ускорение и, не успев окислиться ( сгореть) внутри оболочки оборудования, пролетают сквозь фланцевые зазоры наружу. Соединяясь с кислородом воздуха вне оболочки, распыленные частицы раскаленного алюминия сгорают при весьма высокой температуре ( около 2000 С) и могут вызвать воспламенение окружающей взрывоопасной среды. [34]
Температура кипения алюминия монотонно растет с увеличением давления, а температура горения с увеличением давления обычно быстро достигает своего максимального значения, определяемого тепловыми потерями и диссоциацией окислов. По данным работы [10], максимальное значение температуры горения алюминия равно 3533 К. Близкая к этой величине температура горения алюминия приводится в работах [ И, с. Отсюда ясно, что при давлениях, больших 32 2 кгс / см2, алюминий при горении не может кипеть. Связанное с этим уменьшение парциального давления паров алюминия и массовой скорости испарения может привести к преобладающей роли гетерогенных реакций на поверхности расплава и подавлению парофазного горения. [35]
Массовая скорость испарения пггф материала в режиме кипения определяется скоростью поступления тепла из зоны горения, которая пропорциональна разности температур горения Тг и кипения Тк. Поскольку Тт в рассматриваемой области давлений почти не изменяется, а Тк увеличивается с увеличением давления, то разность Тг-Тк уменьшается с ростом давления и вместе с этим уменьшается скорость газификации ( испарения) металла тгф а ( Тг-ТК) / ЬИСЯ. Таким образом, при увеличении давления происходит приближение зоны горения к поверхности металла и парофазное горение может прекратиться. Следовательно, при горении алюминия существует область давлений, в которой механизм горения алюминия контролируется скоростью его испарения, и в этой области происходит постепенный переход от парофазного горения при наличии кипения к горению в отсутствие кипения, при котором могут преобладать реакции на поверхности металла. [36]
 |
Двигатель Уайльда. [37] |
В годы войны Зенгер существенно улучшил свою конструкцию и построил весьма эффективный двигатель с тягой - - в-4 - Л Эймс, двигательL был испытан на новом ракетном топливе, состоявшем из порошкообразного алюминия, взвешенного в жидком топливе. Такое сочетание было впервые предложено В. Циммерманом в 1937 г. ( Американское Ракетное общество), причем идея этой топливной смеси сводится к увеличению скорости реактивной струи путем использования интенсивного тепловыделения при горении алюминия. [38]
Температура кипения алюминия монотонно растет с увеличением давления, а температура горения с увеличением давления обычно быстро достигает своего максимального значения, определяемого тепловыми потерями и диссоциацией окислов. По данным работы [10], максимальное значение температуры горения алюминия равно 3533 К. Близкая к этой величине температура горения алюминия приводится в работах [ И, с. Отсюда ясно, что при давлениях, больших 32 2 кгс / см2, алюминий при горении не может кипеть. Связанное с этим уменьшение парциального давления паров алюминия и массовой скорости испарения может привести к преобладающей роли гетерогенных реакций на поверхности расплава и подавлению парофазного горения. [39]
 |
Зависимость отношения радиуса зоны свечения к начальному радиусу частицы алюминиево-магние-вого сплава от относительного времени ее-горения fl. [40] |
На второй стадии горения частицу окружает однородная, более яркая зона свечения, которая уменьшается по мере выгорания металла. Однородность и сферичность зоны пламени показывают, что окисная пленка на поверхности частицы расплавлена. Диффузия металла через пленку обеспечивается низким диффузионным сопротивлением жидкого окисла. Размер зоны пламени значительно превышает размер частицы, что говорит о горении металла в паровой фазе. Сравнение характера второй стадии горения с известной картиной горения алюминия [6, 14, 36] указывает на большое сходство, вероятно, на этой стадии процесса горит алюминий. По мере его выгорания происходит уменьшение размеров пламени, а следовательно, и горящей капли. Сгоревшая частица длительное время светится. [41]
В раобте и ], при увеличении содержания ing; сверх 70 % начинается значительное повышение температуры ( температурного интервала) плавления сплава. В результате более позднего плавления частицы, а также продолжающегося снижения теплоты сгорания, воспламенение и горение частиц с очень высоким содержанием магния несколько замедляются. Горение частиц алюминиево-магниевых сплавов протекает в две стадии, на первой из которых выгорает в основном магний, а на второй - алюминий. При содержании в сплаве магния не менее 30 % процесс горений не прерывается, а при меньшем - возн-икает разрыв между стадиями. Горение магния и алюминия происходит в основном в паровой фазе. При горении магния твердая окисная оболочка на частице является неплотной, и магний диффундирует через нее, что приводит к об разованию неоднородного пламени, состоящего из отдельных факелов; размер светящейся зоны в течение этой стадии не изменяется. При горении алюминия пленка окисла находится в жидком состоянии и пламя является сферическим и однородным; размер зоны горения уменьшается по мере выгорания частицы. При повышении содержания магния в сплаве увеличивается размер зоны горения и продолжительность первой стадии процесса горения. При повышении-температуры окружающей среды горение частиц всех алюминиево-магниевых сплавов при атмосферном давлении сопровождается дроблением частиц. При повышенных давлениях наиболее интенсивно горят сплавы, содержащие 30 - 45 % алюминия и 55 - 70 % магния. [42]
Страницы: 1 2 3