В теплотехнике горением называют процесс взаимодействия
Топлива с кислородом. В качестве источника кислорода используют воздух, Воздушное дутье, обогащенное кислородом, или чистый кислород. Сжигание топлива в пламенных печах осуществляется в факеле. Факел _ это струя, состоящая из компонентов, обладающих различными физичес- Кими свойствами (топливо__________, воздух и продукты сгорания), в пределах которой Осуществляется горение. Собственно реакции горения протекают в узкой Полосе внутри факела, называемой фронтом пламени. Фронт пламени делит Факел на две зоны _ внутреннюю и внешнюю. Во внутреннюю зону подается топливо и окислитель (либо только топливо), Туда же диффундирует из фронта пламени часть высокотемпературных Продуктов сгорания, во внешней зоне находятся продукты сгорания, либо Продукты сгорания и окислитель. Горение представляет собой сложный физико-химический процесс, в Котором химическая реакция протекает совместно с рядом физических про- Цессов, включающих: перемешивание топлива с кислородом и образо- Вание горючей смеси, разогрев этой смеси за счет тепла продуктов Сгорания, а также отвод продуктов сгорания из зоны реакции. Эти процессы являются важнейшей составной частью горения и опре- Деляют его особенности и скорость. Наибольшее влияние на процесс горения оказывает самый медленный Из перечисленных процессов _ смешивание топлива с окислителем. Перемешивание топлива с окислителем происходит с участием моле- Кулярной и конвективной диффузии. Если газообразное топливо и воздух Подаются во внутреннюю зону факела в виде раздельных параллельных Ламинарных потоков, то образование горючей смеси происходит преиму- Щественно за счет молекулярной диффузии. Интенсивность смешения Определяется в этом случае средней скоростью теплового движения молекул Газов и длиной пути их свободного пробега. В высокотемпературных установках (пример, в печах) газовые потоки Обычно движутся в турбулентном режиме и их перемешивание осуществля- Ется за счет турбулентной конвективной диффузии, в процессе которой переносятся не отдельные молекулы, а так называемые ォтурбулентные Моли», заключающие в себе большое число молекул данного вещества. Интенсивность смесеобразования при этом определяется величиной Пульсации скорости, степенью и масштабом турбулентности. Масштаб Турбулентного смешения на несколько порядков больше длины свободного Пробега молекул и, соответственно, скорость смесеобразования в последнем Случае значительно выше, чем при молекулярной диффузии. Однако реакция Горения протекает лишь в том случае, когда молекулы топлива и окислителя Подведены друг к другу на расстояние менее 5 _ 6 длин свободного пробега. Масштаб пульсаций при турбулентности заведомо превосходит эту Величину. Поэтому завершение образования горючей смеси при турбулент- Ном движении происходит за счет молекулярной диффузии. Вместе с тем ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|