Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Шпоры по теории горения - файл 1.doc


Шпоры по теории горения
скачать (493.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc494kb.26.11.2011 07:17скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

  1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...
1.Роль процессов горения в природе и в технике.

Появилось 0.5 млн лет назад: обогреться, осветить жилище, испугать дикое животное, приготовить пищу. Но человек не умел добывать огонь и главной задачей было сохранить огонь. В древнегреческой мифологии Прометей похитил огонь у богов(Зевса) за что был наказан. Человек быстро научился использовать положительные качества огня. Но огонь кроме пользы наносит вред. Человек научился добывать 30000 лет назад. Со временем человек начал обжигать посуду. В 18-19 веках появилась энергетика.

Целью изучения ТГВ является формирование у студентов значения о закономерностях явлении и процессов горения и взрыва, происходящих в природе и сопровождающих технологическую деят-ть людей.

Задача состоит в получении навыков, необходимых для количественной оценки параметров, описывающий процессы горения, а так же безопасности для людей и окр. среды.

Горение в технике применяют: в ракетных двигателях, котельных установках и т.д.

Задачи решаемые ТГВ:1) определение кол-ва и состава продуктов сгорания, а также t.2)определение кол-ва тепла освобождаемые при горении.3)определение интенсивности горения.
2.Какие физические и химические процессы сопровождают процесс горения?

Процесс горения материалов представляет собой быстро протекающие химические реакции окисления и физические явления, без которых горение невозможно, сопровождающиеся выделением тепла и свечением раскаленных продуктов горения. Возникновение и распространение процесса горения по веществам происходит не сразу, а постепенно. Источник горения воздействует на горючее вещество, вызывая его нагревание, при этом в большей мере нагревается поверхностный слой, происходит деструкция и испарение вещества, материала, вследствие термических и физических процессов, образование аэрозольных смесей, состоящих из газообразных продуктов реакции и твердых частиц исходного вещества. Образовавшиеся газообразные продукты способны к дальнейшему экзотермическому превращению, а развитая поверхность прогретых твердых тел способствует интенсивности процесса его разложения. Концентрация паров газообразных продуктов деструкции испарения достигает критических значении, происходит воспламенение газообразных продуктов и твердых частиц материала. Горение этих продуктов приводит к выделению тепла, повышению t-ры поверхности и увеличению [ ] горючих продуктов испарения над поверхностью материала. Устойчивое горение наступает, когда скорость образования горючих продуктов термического разложения станет не меньше скорости их окисления.

3. Классификация горения в соответствии с фазовым составом компонентов, способом их подачи в горючую систему и характером распространения процесса горения.

В соответствии с фазовым составом компонентов:

1. по фазовому составу реагентов

- гомогенное ( газовое горение)

- гетерогенное ( спички, жидкое топливо)

- горение взрывчатых веществ (ВВ), конденсирован. систем (тротил. шашки, динамит)

2. по способу подачи реагентов в горючую систему

- однородные смеси ( склонно к взрывоопасности, имеет объемный характер)

- диффузионное горение ( медленное горение, имеет поверхностный характер)

3. по характеру распространения горения

- стационарное ( газ на плите)

- взрывное ( взрыв в комнате при избытке давления)

а) детонация – распространение пламени происходящее со сверхзвуковой скоростью

б) дефлограция – распространение пламени происходит со скоростью << V звука

Стадии горения: подготовка смеси → инициирование(воспламенеие) → собственное горение → отход продуктов.

4.Определение процесса горения, понятие горючей системы .

Горение – сложный физ.-хим. процесс преобразования хим энергии в-ва в тепловую энергию.

Горючая система – горючее + окислитель => продукты сгорания + тепло.

Горючее и окислитель должны быть в опр. соотношении, что бы произошел процесс горения .

Все взрывчатые в-ва содержат в себе и горючее и окислитель.

H2O2=> H2+O2+H2O-перекись Н.

5 Топлива и их основные характеристики

Топливо – горючее в-во, выделяющее при сжигании значительное кол-ва тепла, к-ое использ-ся в технолог-ких процессах или преобр-ся в др. виды эн-ии.

Топливо – горючее в-во, к-ое экономически целесообразно использ-ть для произ-ва топлива.

Целесообразность тех или иных в-в в качестве топлива обосновывается технико-экономическими факторами:

-наличие больших запасов;

-стоимость добычи и транспор-ки;

-реакционная способ-ть;

- влияние на окр-щую среду;

-доступность для испол-ния.

В качестве топлива гл. образом яв-ся орган-ие в-ва сост-щие из С и Н. Топливо разд-ют на природные(каменный и бурый уголь) и искусст-ые(бензин, мазут).

Св-ва топлива опр. его составом. При этом есть 2 подхода : по молекулярному(газы) и элементарному (тв. и жидкое топливо) составу.

Горючая часть – СО, Н2, СН4nHm2S.

Не горючая часть – O,N,CO2.

^ Состав газообразного топлива.

СО+ Н2+ СН4+СnHm+Н2S+О2+N2+CO2=100 где газы взяты в % при норм.усл.(t=0,P=101325 Па)

Рабочий состав- состав который поступает в топку (%)

CP+HP+SP+OP+NP+AP+WP=100

Сухая масса – рабочий состав без влаги W.

CC+HC+SC+OC+NC+AC=100

Горючая масса- сухая масса без золы А.

CГ+HГ+SГ+OГ+NГ=100

По элементарному составу орг. топлива главным образом содержат С. Но есть использованиебороводородного топлива в ракетной промышленности.

В дереве, торфе - 50% С, в угле - 75% С, в антроцитах - 75% С.

При полном сжигании С выделяется тепло в количестве Qс=33600 (кДж/кг)

Второй важный элемент – Н. В древесине – 6-6,5%, в нефти – 5%, в каменном угле – 4-5,5%.

Тепловая ценность Н в 4 раза > С, Qнв=141500 (кДж/кг)- с учетом конденсации, QН2Н=11900 (кДж/кг). Теплотворная способность Н – высшая.

Третий компонент – S. Нежелательный горючий элемент, бывает органическая-S0, и колчеданная-Sk (Fe+Cu+S). Qs=9000 (кДж/кг).

Сера нежелательна тем, что при низкой ее энергетической характеристики, продукты ее сгорания вредят ОС и машинным механизмам. Поэтому топливо очищают от серы.

Кислород и азот также нежелательные элементы топлива. Кислород связующая часть горючих элементов, снижает энергетические характеристики. Азот в топливе приводит к образованию высокотоксичных оксидов. Азот м/т находится в виде NO, NO2, N2O и т.д. Но самый опасный NO и содержание его в выхлопных газах строго регламинтируется. ↑ Содержание N в топливе ведет к сильному ↑ оксидов азота в выхлопных газах. Кислород и азот вместе называются балластом топлива. В жидких топливах содержание балласта 0.5- 1.5%, в тв. топливах гораздо больше.

Зола – смесь минеральных веществ, которое остается после сгорания горючей части топлива. Содержание золы обосновано дается на сухую массу.

Газообразное топливо – механическая смесь горючих и негорючих газов.

Гор. часть – СО, Н2, СН4, СnНm, H2S; Негор. часть – N, CO2.

6. Удельная теплота сгорания. Высшая, низшая теплота сгорания, методы расчета.

Теплотворность, калорийность, все это:

^ Теплота сгорания – это к-во теплоты выд-ся при полном сгорании топлива, из-ся в СИ,Дж,калл=Q.В ед. массы: Дж/кг;калл/кг.

Для орган-их топлив различают высшую и низшую теплоту сгорания.

^ Высшая – это низкая теплота сгорания + теплота конденсации.

Удельная теплота сгорания – важнейший показатель практической ценности топлива. Теплота сгорания опред-ся калориметрическим методом.

Низшая: -Q0; Высшая: +Qн;

Qн - Q0 = k(W + 9H), где

W – содер-ие воды в топливе по массе;

Н – к-во Н в топливе по массе;

k – коэф-нт = 25кДж/кг.

Для ~ расчетов топ. сгор. м/б опред-на по эмпирическим формулам на основании знания состава топ..

Ф-ла Менделеева:

Qр=81Ср+300Нр-26(Ор-Sр)-6(9Hр +Wр), где Р- рабочая масса.

Сррр,Sр,Wр – сод-ие в рабочей массе топлива соотв-но С,Н,О,S,W влаги в % по массе.

Qр=0,108Нр+0,126СОр+0,156СН4+0,5С2Н2+0,324H2S+и т.д.[мДж/м3]

Теплотворная спос-ть зависит от состава. Чем выше горючих в-в, тем больше теплот-сти.

Сущ-ет 2 способа:

1)эмперич-ий; 2)с помощью формул.

Условное т-во имеет теплот-ую способ-ть 29308кДж/кг=7000ккал/кг.

7. Термохимия, основные решаемые задачи. Закон Гесса.

Применение основных з-ов термод-ки к сис-ам, в к-ых протекают хим. р-ции, в частности, горение, соствляет раздел ТГВ называемый термохимия.

Она решает след-ие задачи:

1)Изучает тепловые яв-ия, к-ми сопровож-ся с хим. р-ции;

2)Опред-ет к-во выд-го или поглащ-го р-ии тепла;

3)Изучает типы хим. р-ии;

4)Изучает зависимость тепловых эфф-ов хим.р-ии, от параметров сост-ия сис-мы.

Реакции идущие с выделением тепла называются экзотермическими, с поглощением- эндотермическими.

Реакции при пост. объеме – изохорными, реакции при пост. давлении- изобарными.

В ходе реакции происходит изменение числа молей

Изменение числа молей считается только для газовых в-в, поскольку объемом тв. и жид. в-в можно пренебречь по сравнению с объемом газов. Все хим р-ции сопровождаются поглощением и выделением теплоты, изм. внутренней энергии системы и работой против внешних сил.

Для экзотермической р-ции U2-U1=Q+LI, где U2-U1- изменение внутрен. энергии, Q –выделившееся тепло, LI- совершенная работа.

Для эндотермической реакции U2-U1= - Q+LI.

При V=const Qv=U1- U2+pV, V=0 => Qv= U.

При p=const Qp=U1- U2 – pV, Qp=I1-I2=I.

U+pV=I – энтальпия. Следовательно теплота изобарной химической реакции равна изменению энтальпии системы. Qp=Qv-pV; pV=МRT; pΔV=ΔMRT; Qp=Qv-ΔМRT. Для реакций, протек. с увеличением числа молей, теплота Qv>Qp. Для реакций, протекающих с уменьшением числа молей, Qv<Qp. В реакциях, протекающих без изменения числа молей, Qv=Qp.

З-н Гесса :Тепловой эффект хим.р-ции протекании при V,P=const, зависит только от началного и конечного состояния сис-мы и не зависит от пути в к-ом перешла сис-ма из 1 сост-ия во 2-ое.

Qv=U1- U2; Qp=I1- I2=ΔI

8 Следствия закона Гесса.

1)Тепловой эффект хим.разлож-ия точно равен по абсолютной величине и обратно по знаку;

2)Разница т.э. двух р-ий с различ-ми нач. и кон. сост-ми равна эффекту перехода сис-мы из одного состояния в др.

При различных конечных сост-иях, но одинаковых нач., разница м-ду т.э. равна эффекту перехода из одного конечного сост-ия в др.;

3)Т.э. р-ии, в к-ой участвует неск. хим.соед. равен разности м/у суммой теплот образования продуктов р-ии и суммой теплот образ-ия исходных в-в.
9.Материальный баланс горения, теоретически необходимое количество воздуха, коэффициент избытка воздуха.

Матер-ый баланс горения – это расчеты кол-в в-ва принимающих участие в процессе горения на основании з-на сохранения масс. Мгокпс

Горючее сост-щее топливо вступаеют в опред-ых колич-ных отношениях наз-ых стехеометрическими.

V020=1,866Ср/100+0,7Sр/100+5,55Hр/100-Qр/100ρO2 3/кг]

Сррр,Sр,– массовое сод-ие С,Н,О,S, в топливе [%]; ρO2 [кг/ м3]

В воздухе сод-ся 21% O2

V0=V020/0,21=0,0889(Ср+0,375Sр)*

*0,265Hр-0,0333Ор

L0=0,115(Ср+0,375Sр)+0,342Hр-0,0431Ор [кг/кг]

V0- теорет-ое необход-ое кол-во кубомотра воздуха для полного сгорания воздуха;

L0- теорет-ое необход-ое кол-во кубометров воздуха до полного сгорания одного кг топлива.

Коэфф. избытка воздуха – это отношение кол-ва воздуха действительно поступ-ий в топку, к теоретич. необходимому: α = Vg/V0

10. Качественный состав продуктов сгорания углеводородовоздушной смеси: «богатой», стехиометрической, «бедной».

α=1- стехиом-ий компонент;

α>1- с изб-ом воздуха;

α<1- с изб-ом топлива.

α=1,2;…;1,25 – оптимальное.

Если смесь стехиом-ая, то Т=max;

Если α>1– смесь наз-ся бедная или кислая;

Если α<1– смесь наз-ся богатой или сладкой.

11.Тепловой баланс горения, теоретическая температура горения, КПД топочных устройств.

Тепловой баланс горения состав-ся для опред-ия тем-ры газов после сгорания. При горении в адиабатных условиях, все тепло передается газу. Они нагреваются до высшей для данного топлива тем-ры наз-ой теоретич-ой тем-ой горания.

Точный расчет тем-ры производится в зависимости теплоемкости от тем-ры.Если процесс происходит при Р-const, то м/б выражена:

I(Ta) – I(To)= Qнр, где

Ta - разность энтальпий нач. и кон., есть теплотворная способ-ть;

To – теоретич-ая тем-ра горения(бензин=2200°С);

Qнр – низшая теплотворная способ-ть.

Чем выше Qнр, тем выше Ta

Реальная t-ра горения меньше вследствие потерь тепла, неполного сгорания, реакции диссоциации.

η=(Qн/Qр)100 – коэфф. полноты сгорания; КПД топлива, где

Qн – полезное тепло;

Qн – располагаемое тепло.

12. Зависимость температуры продуктов сгорания от коэффициента избытка воздуха.


13.Зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ. Химическое равновесие реакций горения.

з-н действ-их масс выражает зависимость скорости р-ции от концентрации реагирующих в-в. При P и T-const или при V и T-const скорость хим.р-ции в однородной среде пропорциональна произведению [ ] реагир-их в-в.

Концентрация: С=М/V [моль/ м3], где ^ М - кол-во молей в-ва; V – V сис-мы.

Для смеси в-в обозн-ся Сi , концент-ия какого то компонента, а V – V сис-мы: Сi = Мi /V;

Концент-ия отдел-го газа в смеси ~ его парциальному давл.: Рi V= Мi RT;

Сi = Pi /RT, где

R - универс-ая газовая постоянная;

T – тем-ра сис-мы.

∑ Pi =Р, где

Pi - парциальное давл.;

Р – давление в сис-ме.

W1

bB + dD = gG + fF, где

W2

b,d,g,f - стехиометр. коэфф-нты

B,D,G,F - хим. элемент.

Согласно з-ну действ-их масс:

W1 = K1CBbCDd

W1 - Скорость прямой р-ции;

W2 - Скороть обратной р-ции/

W2 = K2CGgCFf

K1K2 – коэф. Пропорц. Зависит от тем-ры и хим. природы реагирущих в-в – константы скорости прямой р-ции и обратной.

14. Выражения для константы химического равновесия.
Kс=K21=[ CBbCDd]/[CGgCFf ]

Kс – термодин. константа хим. рав-ия., при const V и T.

Конст. скорости прям. K1 и обрат. K2, при данной тем-ре яв-ся пост-ми велич-ми =>пост. яв-ся конст. равнов-ия Kc.

^ Парциальное давление:

Kр=[ РBbРDd]/[РGgРFf ]

При Т=const, Р=const:

Kс=[ РBbРDd]/[РGgРFf ]*[(RT)g* *(RT)f]/[(RT)b(RT)d]=[РBbРDd]/[РGgРFf]*

(g+f)- (b+d)

*(RT)

ΔM=(g+f)-(b+d) – изменение числа молей в процессе р-ции.

Kс=Kр(RT)ΔM => константа равновесия, Kc=Kp при пост. t и p только ΔM=0

По величине конст. равновесия м/о подсчитать изменение состава. K22(Т)

K1= K1(T), Kc=Kcf3(T)

15. Зависимость химических равновесий от температуры. Принцип Ле-Шателье.

При V=const:

[dln Kс]/dT=Qv /RT2 -изохора р-ции-(1)

[dln Kр]/dT=Qр /RT2 -изобара р-ции-(2)

1)из (1), (2) => если ΔQ(тепловой эффект р-ции) > 0(р-ция экзо-), то с ростом Т, Kс и Кр увелич-ся.

Если Т увелич-ся, то и увелич-ся K21 и CB увел., CD увел., т.е. равновесие сдвигается в сторону исходных в-в.

=> для благоприят. Протекан. экзотерм. р-ций н/ны невысокие тем-ры и уменьш. тем-ры усиливает экзотермич. направлен. р-ции.

2)Если ΔQ<0 - р-ция эндотерм. С возраст. тем-ры конст. равновесия уменьш.

^ Принцип Ле Шателье.

Каждая обратимая р-кия протеает до опр. предела равновесн. сост-я, зависящего от t-ры,p-я и соотношения концентр. реагирующих в-в.

Но если на систему наход-ся в хим. равновесии воздейс-ть из вне,например изменив P, t или С, то система выйдет из сост. равновесия и в ней произойдут процессы до наступл. нового равновесия.

Предел равновесия реакции горения обычно сильно сдвинут в сторону прод. горен-я на столько сильно, что реакцию считают практически необратимой. Однако при некоторых физ. условиях равновесие р-ции горения наступает при значит. содержании исход. в-в( горючее, ок-ль). Поэтому в зависимости протекания процесса горения в р-ию. могут вступить большая или меньшая часть исходных в-в. Для полного использования хим. энергии топлива нужно чтобы не оставалось прод-ов горения.

16. Определение принципа Ле-Шателье.

Если на сист. нах-ся в хим. равновесии воздействоать извне, то в ней возникнут самопроизвольн. процессы, которые ослабляют это воздействие.

Из этого принципа =>:

Увел-ие концентр. какого-либо компонента сдвигает равновесие так, что происходит процесс при к-ом уменьш-ся концентр. этого в-ва. Если в сис-ме какой-либо продукт выводится, то равновесие сдвигается в сторону увел-ия его конц-ции. Применит-но к реакц-ям горения – это означает, что непрерывный отвод продуктов сгорания способствует более полному протеканию р-ции горения.

Если р-ция сопровож-ся увел. V, то повышен. Р вызовет обратную р-цию идущую с уменьш. V, т.е. сис-ма активно препятствует всякому воздействию. Для комплексного опр. положения рав-ия необ-мо поль-ся з-ом действ-х масс и t-ной зав-ти константы хим-кого равновесия..

17. Скорость химических реакций в зависимости от концентрации реагирующих веществ, температуры и давления.

A+B=M+N

cкорость хим. реакции- это кол-во в-ва реагир-го в единице обьема за ед-цу времени, т.е. изменение концентр. одного из компонентов.

dCM/d=-dCA/d - cк-ть хим. реакции.это относится к гомогенной реакции.

Ск-ть гегетер. реакции- кол-во в-ва, реагир-го на единице пов-ти за ед-цу времени.

Необратимы газовые реакции, классиф-ся след. образом:

  1. мономолекулярная АВ

  2. бимолек. A+BG+К

  3. тримолек. A+B+M

В соответствии с законом действ. масс

W=-dC/d=K*CAn1*CBn2 Сумма показателей степни n1 n2 наз-ся порядкм реакции.

^ Зав-ть ск-ти реакции от T

Скорость гомогенной так и гетерогенной при Р-const зависит от тем-ры и концентр. реагирующ. в-в.

С ростом тем-ры – скорость хим.р-ции очень быстро возрастает.

Константа ск-ти реакции-K- характериз. собой ск-ть хим. реакции при данной T.

След-но чтобы определить ск-ть ракции горения от Т достаточно опред. К- эта зав-ть устан-ся законом Аррениуса lnk = lnk0 – E/RT( см. 18)

^ Зависимость скорости р-ции от давления.

Сi = Pi /RT= ri P-ri-V /RT,

Pi = ri P, где Р в сис-ме

dC/dτ = -kCi = kriP/RT – выраж-ие для скорости.

1)nP; 2)dCi /dτ=-kCACB=-krarbP2 /(RT)2;

3)dCi /Ck~Pn; 4)W=k1 Pnexp(-E/RT);

1)Для мономол. р-ции скорость мономолек. р-ции ~ Р;

2)Для биомолек. Р-ции скорости хим.р-ции ~ квадрату давления;

3) в общем случае 4)

n - порядок р-ции;

18.Выражение Аррениуса.

Const скорости р-ции – k – характерез. соб-ной скорости хим.р-ции при данной тем-ры, => чтобы опред-ть завис-ть скорости р-ции горения от тем-ры достаточно определ. k – эта зависимость устанав-ся з-ом Аррениуса:

lnk = lnk0 – E/RT lnk~(1/T)

k = k0exp(E/RT) = k0e-(E/RT), где

k0 – предэкспонента; Для бимолек. р-ций К0=полному числу двойных соударений

^ E – эн-ия активации;

R – универсальн. газовая пост.;

T – абсолютная тем-ра.

Чем выше Е актив-ции, тем  зав-ть ск-ти хим. реакции от Т. Чем  Е актив. тем  зав-ть.

19.Т-ия самовосп-ия. Индукциооный период.

2-а способа воспламенения. Чтобы началось горение газов. смеси необх-мо создать опред. начальн. условия воспламенить или зажечь смесь.

Опыт показ-ет наличие 2-х способов воспламенния широко наблюдаемых на практике:

1) воспламеняемая смесь целиком воспламеняется до такого состояния, когда она сам-но восплам-ся во всем V одновременно.

2) когда холодная смесь зажигается в отдльн. точке V и далее волна горения распростр-ся на весь V. В соответствии с этими 2-мя способами говорят о самовоспламенении и вынужд. зажигании.

Представим нек. V смеси:

Ts-температура стенки, T – смеси

Предположим, что при р-ции t-ра газов. смеси внутри сосуда одинакова по V и Т.

Таким образом разница t-р сосрдоточена м/у стнкой и газом.Если тепловой эффект горения=Q, то ск-ть тепловыд. в сосуде q1=Q*W*V, W=k*C exp(-E/RT)*V

Тепло, выд-ся из реакции частично идет на разогрев смеси, а частично теряется ч/з стенки и та вел-на, которая тер-ся =q2

q2=*S*(T-Ts)-кол-во тепла, кот-рая теряется системой посредством теплоотдачи. -коэф. теплоотдачи на границе газ-стенка, S- пов-ть сосуда.

сист. кривых q1 соотв-ет соотв-ет ск-ти выд-я тепла для 3-х различн. скор. реакции.Прямая q2 соотв. ск-ти отдачи тепла в зав-ти от темп. внутри сосуда. Когда р-ция идет по 1-й кривой(нижн.), то начиная с Ts смесь разогр-ся до Т1, т.к тепловыд. Превышает теплоотвод и в сост. Т1 нагрев прекр-ся и сист. придет в равновес. Реакция дальше б/т идти с пост. ск-тью, а реально она б/т уменьшаться из-за уменьшения горючего в-ва.В случае когда р-ция протекает по верхн. кривой(3) тепловыделение всегда превышает теплоотвод. И система с самого начала б/т нарашивать т-ру ск-ть реакции перейдет к крайне высоким значениям и произойдет взрыв или воспламенение. Если р-ция протекает по 2, т.е. в начале б/т происх. разогрев смеси до темпер. Тв, в этом состоян. система б/т в равновес., но в отлич. От 1 случ. это равновес. б/т не устойчив.

Небольшое превыш. t выше Тв→саморазогреву сист. и к самовоспламенению.

Условие перехода сист. к восплам. явл-ся условие касания кривой тепловыд-я

и отдачи.

Условие: q1 =q2 dq1/dT=dq2/dT

Эти 2 условия однозначно опред. Тв для данной смеси и для данной темпер.

В расматрив. услов. не измен. осталась Т стенок сосуда, а изменялось С и Р смеси.

В опытах принято называть тем-ру восп-ия Тв ту наименьш. Тем-ру стенки при к-ой в данных условиях наступает самовоспл-ия,

^ Индукционный период.

Измерение тем-ры ТВ яв-ся слож. эксперем. задачей и поэтому польз-ся тем-ой ТS возмож-ой min-ой тем-ры стенки. В случае вынужденного зажигания внутр. запала с этой велич-ой связана др. эк. велич., индукцион. период(задержка воспламенения).

q1-q2 = QVk0Cυexp(-E/RT) – αS(T-TS);

dT/dτ = (Q/Cv)k0Cυexp(-E/RT) – αS(T- -TS).



τ1=индукционный период.

Используем в качестве восп-ия тем-ры стенки требует указание велич. индукц. периода. На практике величина τ достигает неск. сек., (порядка 10 сек.). С увелич. Т индукц. период τ быстро понижается..

20.Процесс инициирования горения: самовоспламенение и вынужденное зажигание.

Под вынужд. воспламен. понимают случай, когда основн. масса горючей смеси остается холодной, а нагревание производ-ся в одном небольшом участке среды. Это осущ-ся введением в среду пламени, электрич. искры, нагретого тела.В данном случае возникнов. воспламенения также от Т, Р, [ ], энергии искры, Т и размера зажиг. тела.

Для того, чтобы нач-сь горение газовой смеси необходимо создать опр. нач. усл -воспламенить или зажечь смесь. М/ду воспламенением и взрывом нет принцип. физ. разницы ( чисто внешнее восприятие). На практике применяют 2 способа воспламенения:1) воспламеняемая смесь целиком подогревается до такого сост-я, когда она сам-но восплам-ся во всем V одновременно;2)холод. смесь зажигается в отдельной точке V и далее волна горения распр-ся на весь V;

В зависимости от [ ], энергии искры, Т и т.д. имеется верхний и нижний концентрац. предел воспламенения.

21.Границы самовоспламенения (взрыва) от температуры, давления, концентрации реагирующих веществ.

Зависимость Тв от Р при пост. нач. с-ве смеси




Зависимость Тв от с-ва смеси при постоянном Р



Зависимость Р от концентрации
1-метан 2-этан 3-пропан 4- бензин

22.Концентрационные границы зажигания для некоторых видов топлива.

Ниж(верх) предел воспламенения зависит от вида в-ва.

Вещество

Пределы воспламенения %

нижний

верхний

Метан

Пропан

Бензол

Эт.спирт

Водород

Окись С

Аммиак
  1   2   3



Скачать файл (493.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru