1. lecke 1. rész
égő # 151; ez egy komplex fiziko-kémiai folyamat, amelynek alapja a gyors oxidációs reakció, melyet az energia intenzív felszabadulása kísér, hő- és fénysugárzás formájában.
Azáltal égési reakciók közé tartoznak nem csak a kapcsolási reakció az az éghető anyag és az oxigén, de más redox reakciók: a kölcsönhatás bizonyos anyagok a halogének, kén gőz, a bomlási reakció a robbanóanyagok, valamely endoterm vegyületek, például acetilén.
AZ ÉGÉSI FOLYAMATOK OSZTÁLYOZÁSA
Az égési folyamatokat több jellemző szerint osztályozzák:
1. Az éghető keverék összetevőinek összesített állapotában az égési zónában.
Mint ismeretes, az anyagok három aggregált állapotban lehetnek: gázhalmazállapotúak, folyékonyak és szilárdak. Az égési zónában az éghető keverék összetevőinek összesített állapotától függően két fajta vagy égési mód létezik: homogén. ha mindkét komponens az égési zónában van ugyanabban a fázisban (ugyanabban az aggregált állapotban), és heterogén. ha az éghető keverék összetevői az égési zónában különböző aggregátumokban vannak.
A legtöbb esetben az égés homogén. A heterogén, lángmentes égetés példája az antracit, a koksz és a tűz égetése # 151; szilárd széntartalmú szilárd anyag, amelyet szilárd éghető anyagok, például fa felhasználásával bomlik. Ebben az esetben minden illékony pirolízis termék már égett, és az égetés közvetlenül az anyag felületén történik.
2. Éghető keverék kialakításának módszerével.
A keverékképződés körülményeitől, a vegyi égési reakció sebességétől és a keverékképződés sebességétől függően két jellemző égési rendszert különböztetünk meg: kinetikus és diffúziós. Meghatározása ebben az esetben az, hogy néhány, a lépést abban az általános égési sebességet a limitáló folyamat: keverési sebesség vagy árfolyamot kémiai komponensek a keverék az égéstermékek.
A kémiailag inhomogén rendszer teljes égési ideje az éghető anyag és a levegő oxigén, tf és a tx kémiai reakció fizikai érintkezéséhez szükséges időből áll.
A tűzben elsősorban a korábban nem kevert gázok elégetése tapasztalható. Éghető keverék keletkezik az égési zónában. A reakciókomponensek a kölcsönhatási zónából különböző táptalajokból lépnek be, amelyek közül bármelyik csak az egyik reagáló komponenst tartalmazza. Ebben a helyzetben az interakció csak azért lehetséges, mert a reagáló komponensek a diffúziónak köszönhetően a két hordozó közötti interfészen át jutnak át.
Az éghető anyag oxigén-diffúziójának fizikai folyamatának időtartama összehasonlíthatatlanul hosszabb, mint a kémiai égési reakcióhoz szükséges idő. Ebben az esetben
Ha az anyag szállítási sebessége kisebb, mint a reakciósebesség, akkor az égési sebességet csak a tömegátadás mértéke határozza meg (az oxigén diffúziója az éghető anyaghoz viszonyítva):
ahol j in # 151; az oxidálószer koncentrációja a térfogatban,
g # 151; tömegátadási együttható.
Ebben az esetben szokásos azt mondani, hogy az égési reakció a diffúziós tartományban folytatódik, és az égést maga a diffúziónak nevezzük.
Ha már van egy kész keverék, amely éghető gázból és oxidálószerből áll, akkor az égés kinetikusnak minősül.
A "kinetikus égetés" kifejezést azért vezetik be, mert az égési folyamat sebessége elsősorban az éghető anyag és az oxidálószer közötti kémiai reakció sebességétől függ, vagyis a megfelelő égési reakció kinetikájától. Ebben az esetben az égés folyamatának teljes sebességét csak a kémiai reakció sebessége (kinetikája) korlátozza.
A kémiailag homogén rendszer teljes égési ideje megközelítőleg megegyezik a kémiai reakciófolyamat által felhasznált idővel.
A kinetikus égetés leggyakrabban a tűz kezdeti szakaszában következik be.
Ha az ilyen gáz-levegő keverék zárt vagy zárt térben keletkezik, akkor robbanásszerűen alakul ki. Robbanásveszélyt figyeltek meg, amikor a keverék égetése során felszabaduló energiának nincs ideje eltolni az adott térfogat felett, a nyomás növekedésével, ami gyakran vezet a szerkezetek megsemmisítéséhez.
3. Az égés terjedésének mechanizmusáról.
Az égés előfordulása után a láng elülső része vagy a kémiai reakció zónája az éghető keverék mentén terjed. A gyúlékony keverék gyulladási mechanizmusától függően két jellegzetes égési rendszert különböztetünk meg: a deflagráció és a robbanás.
Viszonylag kis sebességgel (viszonylag lassú diffúziós zóna a kémiai reakciók, a lángfront sebessége mozgását az éghető keverék 0,5-50 m / sec) történik rétegzett hideg gyulladás a gázelegy miatt hőt az égési zónába. Ez a hő az oka az égési folyamat fenntartásának. Transzfer a hő impulzus az égési zóna a hideg üzemanyag keverék miatt előfordul, hogy hővezetés folyamat. Ezt a mechanizmust deflagrációnak nevezik.
Van egy másik mechanizmus az égés terjedésére # 151; az éghető keverék gyors adiabatikus összenyomódása miatt. Az ilyen égési mechanizmust detonációnak nevezik.
A detonáció robbanásveszélyes környezetben előfordulhat, ha az erős ütéshullám előremozdítja a gyors összenyomódást. Ez a hullám külső impulzust hozhat létre (például egy robbanóanyag égése). A dömping kompressziójának egyik jellemző jellemzője a gáz erős fűtése (1500 # 151, 1700K). Az éghető keverék, amelyet erős lökéshullámmal melegítenek fel egy ilyen hőmérsékletre, felrobban. Az égő gázban a robbanás spontán előfordulása, elégséges égéstermék-terjedés lehetséges # 151; nagyobb, mint 500 m / s, míg a normál lángterjedési sebesség nem haladja meg a 10 m / s értéket.
4. A gázdiniás égési rendszeren.
A homogén égés egyik fontos jellemzője a reakciózónában lévő éghető keverék komponenseinek gázdinamikai állapota, amely az éghető keverék komponenseinek a reakciózónába való bevitelének intenzitásától függ.
Ha az éghető keverék összetevői lassan lépnek be a reakciózónába, a molekuláris vagy gyenge konvekciós diffúzió törvényei szerint, az égési folyamat lamináris. A lamináris égési rendszerben a gázáram egyes részeinek sebessége és iránya gyakorlatilag azonos.
Ha az éghető gázok és az oxidálószer, illetve a kész keverék keveréke intenzíven táplálkozik, az égési rendszer viharos lesz. azaz intenzív rohangokkal, az égéstermékek keverésével a kezdeti keverékkel, az égési zóna elválasztásával a láng fő lángjától.
A gáz-dinamikus égési rendszerre jellemző paraméter a Reynolds-kritérium # 151; Re. Így abban az esetben, ha egy keverék égetett egy csőben, ha Re <2300, то пламя относится к ламинарному, если 2300