1-69 (1046068), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для воздушных смесей значение т в общем ниже, чем для кислородных. Для метано-воздушной смеси т 0,5, хотя ота льныо значения резко выпадают (см. табл. 8). Для смесей пропана, этапа и этилена с воздухом [6) значение т заметно выше (а 0,65 — 0,85), а для смеси С,На — воздух [4) т 1. В рпдг случаев показатель т существенно зависит от давлення. ! !рн этом для одних смесей значеяне т падает при переходе к болоо ньн.окнм давлениям (см. в табл. 8 данные для смеси СНа— воздух нри и == 1,2 и 0,90, а также данные для смеси СΠ— воздух). Напротив, для других смесей значение т растет при переходе к высоким давлениям (см.
в табл. 8 данные длн смеси СНа— Оа при и == 0,75 и 0,61). Для сноси СΠ— воздух наблюдается снижение т при увеличении избытка горючего (особенно при высоких давлениях см. табл. 8). Высокие значения т получены для пламени распада ; цотилена (та ю, а 1,44 [181; тал „, 2,1 [191) и пронина (тга — и аха —— 1,06 [18)). с с' 1 сс сг с'г о Зависимость скорости горения г пачапьной температуры о сО Ог г- сс о о с'г Ое ю сг сг сг = ! ! 111!о упеличопин начальной температуры Т, массовая (и, тем °, покойная) скорость горения возрастает (рис. 5). ,11дп!п,о Пассауэра (цит. по [8]) удовлетворительно описываи кпсс!Ричоской формулой: с'г гс с ! о с! ее- ого с сч сч сь и.
/с /е, (8) /'е иыраьтепо в 'К. 1;сии ше пользоваться зависимостью скорости горения от мос рптуры пламени Т„в виде: о сч О ! сг с'с о о СЧ ° СЕ сг сг о с го сс Ог се сг с к/гпт „ (4) цдс Š— эяоргня активации, хал!гголь, то при отсутствии диссо !сг!о/1!ссс зависимость /к (Те) будет иметь вид: го о сч с'г се 'Ое о о -к/вп /т, + !/с/ г о о с с'г о о ! С'С (4') где // тшслота горения, кал/г; с — средняя теплоемкость пропри!ои ргпш]ип, !Сал/г град.
11омомо формул (3) и (4'), зависимость и (Т„) характериауют !опто гнпоишииом !(т,г/ит„скоростей горения при определенных сч с ьг с'3 ! со с'с, е св ю с'с ! сг с сч СКМ сч/ сг Ю ! г„ Ю ее с г сь о с' о с о 1 с'с г !! д' (// // 7/ 7г /7 //ск г-' и к к к сь М гс о к ьг й ' сг О 1 6 4 к $ е О Ь и са а м И Ф к И г- 1 сч й5 Д о о; — — сг сч гл с с'с гс сс г- ьг г" с со 1'пс. В, Зввкснмость линейной скорости горепшг смеси ССНС вЂ” воздух от соотношения компопеитоз при различных печальных температурах (р = — 1 ата) [21] ! — гике к; г — мне к; г — егс,г'к; г — ьие к 4/ йд /г /,д 77 /,е /д /,д /д ' (]д (]2УЕ' г/' /,"М Мк гг- йиаз Рис.
6. Заниснмость температурного коэффициента ]1щ —— =аг)п т(с(ТС град ' от соотношении компонентов а для омеги С Нг воздух [21] Вертикальной штриховой ливией пекегьне положение илксимтмк скорости горения 0„10' Денные работы [21) ,1, «~ .«На гитара м 59) Длиные работы [22! Сенеол пРопав-' метан и гептан неоактви 2,09 (38 — 538' С) а лебен (20 — 520" С) 1,64 (25-427' С) 1,70 (38 — 538' С) 1,74 (25-434' С) 1,05 2,01 (20 †4' С) 1,0 1,60 1,78 (25 — 427' С) (35 — 306' С) 1,53 (146 — 434'С) 0 г)1 1 оове (20 †' 520 С) 1 72 1 69 (25 — 427* С) (35 — 306' С) 1,65 (25 — 434' С) 1,51 (38 — 538* С) 1,.62 (5) (16 †2'С) 90 ве (95 — 520' С) 3,76 (95 — 350' С) 0,96 (350 — 680' С) и,77 1,56 (38 — 538' С) 1,99 (11)0 430'С) 71 1,07 (350 †6' С) 2,13 1,90 (350 — 520' (') (38 — 538' С) начальных температурах (например, и[ась)ито ), либо коэффициентом: 1 ди д!пи или аналогичным коэффициентом для массовой скорости горения: т дТ дТ (6) т дТо дТо Для конденсированных систем р„и () сходны между собой, так как зависимость плотности от начальной температуры является слабой (во многих случаях ею можно пренебречь).
Для газовых систем: рр и Вт= РЦ= — и=— = )[Т, = )[ ' То При р = сепг[ получим вместо (6): д", '. (6') Очевидно, коэффициенты ()„и р сами зависят от начальной температуры. Так, если имеет место зависимость т(То) типа (3), то р = 1/То (например, при комнатной температуре () 3,4. .10 9 град-', а при 600'С [г 1,3 10 г град '). Если же имеет место (4"), то ()ш = Е(2ВТг = Е)27[ (То + ))(г)9. (7) Однако если интервал изменения Т, не слишком велик, экспериментальные точки в координатах ()и т, То) или (!и и)Тш Т,) во многих случаях удовлетворительно ложатся на прямую, наклон которой дает среднее значение ~~ в данном интервале Т,. В табл.
9 приводятся определенные таким образом значения для ряда воздушнь)х смесеп при атмосферном давлении. Из табл. 9 видно, что для стехиометрических смесей Н,, СН4, С9Н„С0Н„Н-С)Н10, иго-С,Н„с воздухом значения р близки к 2 10 е град ' н мало отличаются между собой. Отметим, что и температуры горения стехиометрических смесей Нн, СН4, С9Н„С,Н, мало отличаются между собой и близки к 2200— 2300' К (см. табл. 1) '. По мере увеличения начальной температуры р убывает в согласии с (7) или с зависимостью р 1)Та (которая следует из (3)).
Этот эффект особенпо заметен для богатых смесей. ' Гслп нз (7) вычислить липчгииа апсршш активации, то иолучны (прн а=1): гаргоига гио (+ воолгт)...,......., .., н, сн, с,н, Таблица 9 Зли и илг) таешгратурного коэффициента скорости горения (3„, = д!пт дХо нли рля» иоляуипгыл смесей прн атмосферном давлении 1)ри и = 1,сл 0,59; 0.49 и 0,42 встачапв г аеирерывна падает с ростам г,. *" ~Р«а = 0,59 велнчнив г, непрерывно уиеньшвсгсн с росгол т, в интер евое эа — 510' с. '* В гштсрввлс 520 — 050' С г ученылается. го Наконец, для смесей, приведенных в табл. 9, вполне отчетливо проявляется эффект, впервые отмеченный Г.
В. Лукашеяей: при изменении а (т. е. при изменении состава смеси) температурный коэффициент р„, проходит через минимум, который лежит примерно там же, где лежит максимум скорости горения (рис. 6). Т аб а ица 11 Кдеавнап псасрхнаюв дебавкв, сйггг Кандентрвдвп а бв кн нг/саа сгесек Деба ив 5,2 8,0 106 120 118 1,45 76 0,7 56 Пары нпдгэ, % и, с.г!/сск Б в дебазпп о,о! к ассов 10 800 4940 10 800 4940 0,26 0,26 0,21 0,21 0,01 17 0,02 13 8 0,02 13,8 11 900 7760 11 900 7760 11 900 7760 КпН1,0 19 55 14 26 13 0,01 0,0! 0,02 0,02 0,04 0,04 0,29 0,85 0,22 0,40 0,20 13 ~~ О 20 сгг 'сгк Де павка Дсбавка 1рБДифтервтап Метан .
Метилбрпмид Метилхпорид 1,1-Дифторвтидеп Бинклхдордд 0,45 0,48 0,51 0,66 0,67 0,77 135 144 154 199 202 230 300 ! 27 Без дпбвнпп . 1,З-Бутадпеп и-Бугаи . Дибрпмтетрафторвтап Этидхпорид . Этидеп 0,09 кпсо 12 400 14 0,22 0,0! 46 0,15 54 0,18 80 0,27 100 0,33 !гас! 0,01 0,02 31 18 0,48 0,28 СпС! ЗООО 3000 зооо 0 01 34 0 52 0,02 22 0,34 0,04 15,5 0,24 ке8ог 0,01 16 0,25 5200 Д.
Влияние мапых добавок на скорость горения Имеется рнд работ, где экспериментально показано, что прн помощи неболыпих добавок (газообразных или в виде мелкодисперснгдх твердых частиц) удается существенно влиять на скорость горения в гомогенных газовых смесях. Наиболее известным примером является горение окиси углерода.
Тщательно высупюнные смеси СΠ— Ог вообще не воспламеннютси. Однако при добавлении неболыпого количества паров воды (расчетнак теплота горения при этом только снижается) смесь становится способной к горению, причем скорость горения растет при увеличении (до определенных пределов) процента воды. Так, в работе [23) приведены следующие данные Бона длн смеси 45% СО + 55% воздуха: В работе (24) исследовано действие большого числа газообразных добавок на скорость горения смеси Нв — воздух. В табл.
10 приведены соответствующие данные для скорости горения, а также Длн Величины ~ =- пс дссг/пбег д~а, 1де паев дсб ско РОСТЬ ГОРЕНИЯ ИСХОДПОй СМЕСИ; и,' еб — СКОРОСТЬ ГОРЕНИЯ СМЕСИ с добавкой. Таблица 10 Бдиипие различных газообразных дабвн .к па биарасть горения спеси Нв †возд при и 0,7 Содержание добанки 2 абъеми. %; р = 1 ата; Тс =.
25' С Помимо соединений, перечисленных в начале табл. 10, довольно эффективно снижали скорость горения добавки ацетилена и аммиака. Напротив, добавки ЯОг, Ягс, ?30, НС1, В?гс, СОв, ВР„СО, р?Ог, С1гв, НвО, С1г снижали скорость незначительно. Из числа добавок паров различных жидкостей эффективно снижали скорость горения анклкп, бензод, этиловый эфир, пентакарбонил железа, толуол, п-октан, ацетон; незначительно пожали скорость горения уксусная кислота, нитрометан, тетрагпд1 нипец, хлороформ, четыреххлористый углерод. Лары воды 11в дпчпиалн скорость горения.
!! работе (25) исследовано снижение скорости горения стехковп"1рп и ской смеси метана с воздухом при добавке некоторых ~ вп. ~п ы1едьченных солей (табл. 11). 1~~ар питая, что действие добавки ??аНСОв на смесь С Н в в и Ш11 П ОСООЕННО На СМЕСЬ Х?? — Ог — ?В? ГОРаЗДО СЛабЕЕ, ЧЕМ тпп и СН, — воздух. Клпгппп дабпнак некоторых порошков на скорость гарепии егг~ сп С31,1 — пппдух при и = 1 при атмосферном давлении Е. Теория распространения пламени в гомогенных системах Нами уже отмечалось, что скорость горения в гомогенных системах зависит от скорости химических реакций во фронте горения и от скорости передачи тепла и активных частиц от фронта горения к свеясей смеси.
Задача о нахождении скорости горения требует совместного регпения уравнений химической кинетики, диффузии и теплопроводности. Имеется большое число работ, где проводится либо численное решение указанной системы уравнений для горения конкретной смеси, либо приближенное решение, которое нередко позволяет получить сравнительно простое выражение для скорости горения определенного класса смесей. Среди приближенных теорий обычно выделяют тепловые п диффузионные. Тепловая теория горении может быть применена при различных механизмах реакции в пламеин, если только соблюдается подобие полей температур и концентраций. Диффузионная теория применяется прн цепном 'механизме реакции в пламени, особенно в тех случаях, когда велика концентрация атомов водорода в зоне реакции. Коротко остановимся только на приближенной тепловой теории горения, так как для конденсированных систем, которые интересуют нас в дашгой работе, были сделаны лигвь единичные попытки [240] применить приближенную диффузионную теорию ' или численныс методы решения полной системы уравнений горения из-за отсутствия сведений о механизме реакций в пламени.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
