Reacțiile de combustie chimică începe după stabilirea camerei flăcării inițiale în amestecul combustibil-aer pregătit. La motoarele cu ardere internă cu mișcare alternativă este creată de fie o scânteie electrică sau de căldură ansamblul de combustibil la o temperatură la care, în amestec apar spontan multe autoaprinderea flacara primara se produce un amestec de focare.
reacția de combustie chimică nu are loc în toate condițiile de coliziune a moleculelor de gaz combustibil cu molecule de oxigen.
În cazul în care reacțiile de ardere chimice nu sunt autocatalytic, propagarea cauza flăcării poate fi numai prin transfer de căldură de la produsele de ardere a amestecului nears. Acest tip se numește propagarea flăcării termice. Aceasta, desigur, nu exclude faptul că au loc simultan, și difuzia reactanți și produși de reacție, astfel încât compoziția amestecului în reacție în zona de reacție este diferită de cea a amestecului original. Dar, în acest caz, difuzia nu cauzează propagarea flăcării și numai factor care contribuie. În special, acest lucru se aplică lanțurilor nerazvetvlyayuschimisya de reacție în lanț. Difuzia atomilor și radicali liberi, cu excepția cazului în care sunt în echilibru termodinamic sau concentrații cvasi-staționare, nu poate fi cauza propagarea flăcării, care este termic. Rolul difuziune pe deplin contabilizate în teoria termică adecvată a propagării flăcării, așa cum va fi prezentat în secțiunea următoare.
În cazul în care reacțiile de ardere chimice nu sunt autocatalitică, propagarea flăcării cauza poate fi doar transfer de căldură nesgorevsheysmesi din produsele de ardere. Acest tip se numește propagarea flăcării termice. Aceasta, desigur, nu exclude faptul că au loc simultan, și difuzia reactanți și produși de reacție, astfel încât compoziția amestecului în reacție în zona de reacție este diferită de cea a amestecului original. Dar, în acest caz, difuzia nu cauzează propagarea flăcării și numai factor care contribuie. În special, acest lucru se aplică lanțurilor nerazvetvlyayuschimisya de reacție în lanț. Difuzia atomilor și radicali liberi, cu excepția cazului în care sunt în echilibru termodinamic sau concentrații cvasi-staționare, nu poate fi cauza propagarea flăcării, care este termic. Rolul difuziune pe deplin contabilizate în teoria termică adecvată a propagării flăcării, așa cum va fi prezentat în secțiunea următoare.
Rata reacțiilor chimice ale gazului cu aerul de combustie in arzatoare mari. Aceste reacții continuă la temperaturi ridicate pentru câteva miimi de secundă. Durata arderii debitului amestecului de gaz este determinat prin alimentarea continuă porțiuni proaspete de gaz și aer care se ard prin apariția rapidă a unor reacții de oxidare sub acțiunea fluxului termic.
Rata reacțiilor chimice ale gazului cu aerul de combustie in arzatoare mari. Aceste reacții se continue la temleraturah ridicată în câteva milisecunde. Durata arderii debitului amestecului de gaz este determinat prin alimentarea continuă porțiuni proaspete de gaz și aer care se ard prin apariția rapidă a unor reacții de oxidare sub acțiunea fluxului termic.
relații cantitative ale reacțiilor chimice de ardere pot fi obținute cu mase moleculare cunoscute și densități ale substanțelor i p q / 22 aprilie gazele în condiții fizice normale.
Schema de principiu a sistemului automat de suprimare a exploziei în recipiente închise. Mecanismul de inhibare a reacțiilor chimice de ardere este insuficient studiată. Cu toate acestea, studiile efectuate în ultimii ani [220-223], face posibilă pentru a forma o idee despre natura impactului asupra inhibitorilor flăcărilor.
Să presupunem că reacția de combustie chimică are loc complet și produșii de reacție sunt apa H20 vapori, sau C02 dioxid de carbon în oxigen, monoxid de carbon CO. Pentru stoichiometric de hidrogen-oxigen (detonante) amestecul combustibil de abur prin împărțirea căldurii de formare 58 kcal / mol pentru căldura specifică de 8 cal / mol deg obține temperatură de ardere 7250 grade. Pentru cazul plin de ardere de carbon solid în oxigen (Cm 02S02 94 kcal / mol) se obține temperaturi de ardere mai mare Shte 11750 K. Temperaturile de același ordin sunt obținute pentru celelalte hidrocarburi combustibile. Acestea sunt temperaturi de ardere ridicate fantastic se referă la starea de plasmă a materiei, acestea nu sunt puse în aplicare în realitate; amestecuri de temperatura de ardere de oxigen sunt în intervalul 3000 - 4000 K.
Deoarece încălzirea amestecurilor de reacție chimică și fluxul de ardere foarte repede, un factor major care limitează durata procesului de ardere este timpul necesar pentru amestecarea gazului și a aerului.
Scheme de ardere a gazelor combustibile. Arderea. și - cinetică, b - difuzie în - mixte. Deoarece viteza reacțiilor chimice de ardere la temperaturi ridicate, vatra de viteza de amestecare disproporționat mai mare, viteza gazului de ardere substanțial întotdeauna egală cu viteza de amestecare a gazului cu aerul. Acest fapt îl face ușor pentru a regla viteza de gaze de ardere, în cea mai largă gamă. O ardere a gazului combustibil mixt este intermediară între cinetică și difuzie.
Prin urmare, o ecuație echilibru pentru reacția de combustie chimică scânteie în anumite condiții, de fapt, este prima încercare de a introduce o cantitate de căldură în descrierea reacției chimice.
La pregătirea reacțiilor de combustie chimică ecuațiilor în aer se procedează după cum urmează: materiale combustibile și a aerului de combustie implicat în scris, în partea stângă, după produșii de reacție de scriere semn egal format. De exemplu, echivala reacția de ardere a metanului în aer. În primul rând, scrie în partea stângă a ecuației reacției: formula chimică metan plus formulele chimice ale substanțelor incluse în aer.
La temperaturi relativ scăzute, reacția chimică de combustie continuă destul de lent, iar consumul de oxigen este mult mai mică posibilitate de livrare la frontul flăcării, care separă amestecul de combustibil din produsele de ardere. Rata globală de reacție este limitată prin cinetica reacției chimice pe suprafața condiționată de contactul de combustibil și oxidant, iar regiunea de temperatură se numește zona de reacție de ardere cinetică.
Deasupra cinetica reacțiilor chimice de ardere a fost examinată în ipoteza că alimentarea cu oxidant (oxigenul din aer și altele) se efectuează fără limitări. Principalul proces determinant prin arderea combustibilului într-un anumit caz poate fi cinetică sau difuzie. În cazul în care rata de ardere a combustibilului (sau timpul total necesar arderii sale) este limitată prin procedeul de amestecare, arderea are loc în zona de difuzie. Dimpotrivă, în cazul în care amestecul este foarte intensă și procesul global este limitată de cinetica reacției de ardere în sine, arderea este în regiunea cinetică.
Cu creșterea temperaturii, viteza reacțiilor chimice de ardere este foarte creștere rapidă. Rata de reacție constanta k caracterizează viteza de reacție chimică la o temperatură dată.
Efectul pirotehnic se realizează printr-o reacție chimică de combustie. Combustia este reacția unui compus de substanțe combustibile cu oxigen. In această reacție are loc în mod tipic o creștere semnificativă a temperaturii și formarea de fum sau flăcări.
După cum se știe, ca rezultat al reacțiilor chimice de ardere cu flacără este ionizat și devine un conductor de curent electric. Această proprietate a poloniu flăcării pe bază de automatizare de protecție a multor sisteme de ardere. rezistență la flacără de arzător variază de la câteva sute de megohmi și depinde în principal de compoziția amestecului de alimentare a arzătorului și zona electrodului.
La un amestec pregătit arderea combustibilului cu aer a început o reacție chimică, este necesar să se creeze vatra flăcării inițiale, din care o flacără se va propaga în întreaga amestec înainte de ardere completă.
Sipu că viteza reacțiilor chimice de ardere la temperaturi ridicate, vatra rate disproporționat mai mari de amestecare a vitezei gazului de ardere este întotdeauna egală cu rata de amestecare a gazului cu aerul. Aceasta este o metodă foarte important avantaj de difuzie face posibil să se adapteze cu ușurință condițiile practice rata de ardere a gazelor în cel mai larg afacerile PRE1.
În virtutea faptului că viteza reacțiilor chimice de ardere la temperaturi ridicate, vatra rate disproporționat mai mari de amestecare a vitezei gazului de ardere este întotdeauna egală cu rata de amestecare a gazului cu aerul. Aceasta este o metodă foarte important avantaj de difuzie face posibil să se adapteze cu ușurință condițiile practice rata de ardere a gazelor în gama largă.
Totalul CoA se determină conform ecuației reacției chimice a gazelor de ardere.
iluminarea corespunzătoare a speciilor moleculare care sunt intermediari în reacțiile de combustie chimică - o caracteristică importantă a flăcării, dacă acesta este utilizat nu numai pentru atomizare, dar, de asemenea, spectrul de excitație pentru particule determinate.
ardere fluid (ardere omogenă în regiunea de difuzie | .. Schema de difuzie a oxigenului la antracit (combustie eterogen în regiunea de difuzie lipsa oxigenului suficient în zona de ardere incetineste reactia de combustie chimică.
Flacăra este un flux de gaz, în interiorul căruia există o reacție chimică de combustie suspendat într-un curent de un lichid sau particule solide de combustibil la evoluția rapidă a căldurii. Rata de emisie a căldurii și a temperaturii flăcării intensitatea emisiei de origine a lui.
Vâscozitatea și conductivitatea termică a gazului, coeficienții de difuzie care participă la reacția chimică a substanțelor de combustie, influența larg tuturor acestor factori sunt concentrate într-un singur parametru fenomenologice JJL. Este de interes pentru analiza teoretic funcțional parametru de conexiune p - cu cantități ce caracterizează efecte de transfer (numerele Prandtl și Lewis) și cinetica reacției chimice.
Astfel, în ciuda faptului că majoritatea reacțiilor chimice a gazelor de ardere și propagarea flăcării apar printr-un mecanism cu lanț, factori termici în timpul arderii sunt de obicei decisive.
O zonă îngustă în care amestecul se încălzește și combustia are loc o reacție chimică numită față de flacără. El a definit nici o foie brusc în jos, iar grosimea ei nu depășește zecimi de un metru Milli.
Fig. 5.2.1 având în vedere informațiile complete conținute în reacția chimică de ardere ecuația heptan.
Condiții EI (RT); 2 observate întotdeauna în reacții chimice de combustie și explozie, care sunt caracterizate printr-o dependență exponențială a vitezei de reacție (generare de căldură) a temperaturii. Exponent energia de activare determinată este de obicei destul de mare. De exemplu, atunci când energia de activare de 30 kcal / mol condiție EI (RT) 2 persistă până la o temperatură inițială de 7500 K, această marjă este, evident, foarte mare.
Amestecul aprins de unda de șoc de compresie este o reacție chimică de combustie, se efectuează la o viteză de propagare constantă.
Adiabatic Gyugovo amestec de pornire și produsul de reacție [IMAGE] Kontsentrntsvovnye limitează detonație amestecuri propan-oxigen. Amestecul aprins de unda de șoc de compresie este o reacție chimică de combustie, se efectuează la o viteză de propagare constantă. Această din urmă împrejurare conduce la următoarele din ecuația (47.3) liniar schimbă în starea gazoasă.
De aceea, Ya. B. Zeldovich remarcat faptul că, deoarece viteza reacțiilor chimice de ardere este foarte mare, viteza reală de ardere este limitată de alți factori, concentrațiile de reactanți și viteza de operare de amestecare. Dar valorile concentrațiilor componentelor gazelor existente în procesele de ardere schimba, cu excepția cazurilor speciale, în limite destul de înguste. În consecință, rolul cel mai important în procesele de ardere a combustibililor gazoși trebuie să aparțină proceselor de amestecare a combustibilului gazos cu un oxidant. Viteza de amestecare este determinată de cantitatea de substanțe, caracterul mișcării, gradul de turbulență și difuziei moleculare molar și fluxurile reacționând, și în final forma și dimensiunile dispozitivului, în care are loc formarea unui amestec.
Amestecul aprins prin compresie în unda de șoc este o reacție chimică de combustie, se efectuează la o viteză de propagare constantă.
mijloace de gaze de înaltă și desensibilizarea, acțiuni care se bazează pe inhibarea reacțiilor chimice de ardere de stingere.
Prin urmare, împreună cu studiul naturii și proprietățile combustibilului, precum și cinetica reacțiilor chimice de ardere în studiul proceselor de ardere ar trebui să acorde o atenție deosebită fizica condițiile de ardere și de curgere să ia în considerare fenomenele conexe.
Astfel, măsurarea legilor cinetice normale ale vitezei de propagare a flăcării permite stabilirea reacției de combustie chimică. În acest caz, teoria flăcării laminar joacă rolul de liant între rezultatele măsurătorilor cinetice și interpretarea acestora.
Aceste reacții, care ne vom referi la luarea în considerare a termodinamicii și a cineticii chimice ale reacțiilor de ardere și de gazeificare sunt rezumat. De fapt, după cum va fi prezentat mai târziu, mecanismul de reacție în timpul arderii combustibililor este mult mai dificil. După cum se poate observa din Fig. 1, în plus față de procesele de ardere și de gazeificare au loc în carburator ca procese de distilare uscată și uscarea combustibililor solizi.
Parametrii estimați ai LRE. Limita superioară a impulsului specific este definit de condiții chimice echilibru adiabatice produse reversibil procesul de expansiune reacție chimică de ardere în o duză (ideală specific impuls / sp, id) și caracterizează potențialul termodinamic al combustibilului la raportul dat, presiunea camerei, raportul de expansiune geometrică a duzei și presiunea mediului . Realist impuls specific realizabil este definit pierderi.
Atunci când conținutul de oxigen în amestecul de oxigen - azot este o rată de schimbare a reacției de combustie chimică a materialelor în acest amestec. În acest regim termic este perturbată și a schimbat de reacție și se încălzește rata de eliberare tenlootvoda.
Astfel, existența propagarea flăcării limite de concentrație pentru a fi o consecință a reducerii ratei de ardere a unei reacții chimice în apropierea limitei amestecului. Zeldovich, viteza de detonare (D) în timpul compoziției amestecului, aproape de limita, este conectat cu un timp de reacție (t) și pierdere (a) propagarea unui val de detonare, deoarece rezistența la conductă hidraulică de transfer de căldură turbulente și așa mai departe.
Produse chimice, cum ar fi pulberile uscate, și halogeni, elimina focul întrerupe reacția chimică de combustie.
Din materialele de pornire și din stejar obținut VtOkp același produs ca și în reacția de combustie chimică, dar în TE un curent electric, adică, energie chimică este transformată în energie electrică. Pentru punerea în aplicare a procesului de reacție generală (9,11), este necesar să se separe agentul de oxidare de agent reducător, pentru a asigura mișcarea direcționată a ionilor și electroni. Aceste funcții sunt îndeplinite de către TE: unul dintre ET electrozi - anod are loc oxidarea electrochimică a combustibilului (Figura 9.43.), Al doilea - catodul recuperare oxidant electrochimica.