Polttava reaktio. Polttotyypit. Palamisominaisuudet. Kiinteiden palavien aineiden ja nesteiden nopeus polttaminen

Tutkimus korkean energian seoksen palamisnopeudesta Kiinteät polttoaineet

Johdanto

1. Kirjallisuuskatsaus

1.1. Rakettipolttoaine

1.1.2 Kolloidit polttoaineet

1.1.3 Sekapolttoaine

1.1.4 Fysikaaliset ominaisuudet

1.1.5 Gore-mekanismi

1.1.6 Polttoaineen palamisnopeus

1.1.7 Elementary-koostumus. Ehdollinen kemiallinen kaava

2. Kokeilumenetelmät

2.2 Näytteiden valmistusmenetelmät.

3. Kokeelliset tiedot

Bibliografia

Johdanto

Räjähteiden palamista käytetään käytännössä kauan, koska keksintö musta jauhe. Räjähdysten ja jauheiden kuvioita jatkuvaa painetta tutkitaan suhteellisen äskettäin: Ensimmäinen työ tällä alalla alkoi käynnistää K. Andreev ja A.F. Belyaev 1930-luvulla vuosisatamme ja kohdellaan paineita enintään 100-150 ATM.

Ei ole vieläkään riittävästi selkeyttä. Lopuksi palamisnopeus liittyy. Räjähteiden kemiallisten rakenteiden kanssa. Tältä osin räjähteiden polttoprosessin tutkimus on erittäin kiinnostavaa.

Tämän monografian päätavoitteena on systemoida ja tiivistää uusia kokeellisia ja teoreettisia tietoja positiivisten ja negatiivisten katalyyttien vaikutuksesta eri luokkien yksittäisten räjähteiden palamiseksi.

Yksi keino lisätä sekalaisten polttoaineiden energiaominaisuuksia on metallin käyttö jauheessaan.

Alumiinijauhe pysyy yksi kiinteän polttoaineiden pääkomponenteista. Hieno alumiinista havaittiin merkittävästi palamisnopeuden lisääntyminen, mikä voi liittyä näiden metallifraktioiden täydelliseen palamiseen ilmassa.

Kaikki tutkitut koostumukset karakterisoitiin jatkuvasti ylimääräinen hapettava aine, joka oli 0,9.

Palamisen lisäksi polttamisen tuotanto määritettiin.

1. Kirjallisuuskatsaus

1.1 Rakettipolttoaine

Kemiallisen polttoaineen rakettimoottoreissa energian päästö tapahtuu kemiallinen reaktio. Energia voidaan jakaa seuraavien reaktioiden seurauksena:

a) Hapetusreaktio (hapettuminen), kun energia vapautuu hapettavien ja palavien elementtien välisen reaktion aikana; Polttoaine koostuu tässä tapauksessa ainakin kahdesta aineesta - hapettava aine ja polttoaine;

b) hajoamisreaktio, kun lämpöä korostetaan monimutkaisen aineen hajoamisprosessissa yksinkertaisemmaksi; Polttoaine tässä tapauksessa voi koostua vain yhdestä aineesta;

c) rekombinaation reaktiot (yhdiste), kun lämpö vapautuu samasta nimestä tai radikaaleista molekyyliin.

Polttoaineen rakettimoottorit voidaan jakaa seuraaviin neljään ryhmään: erillisten rehujen nestemäistä polttoainetta, nestemäisiä yhtenäisiä polttoaineita, kiinteä polttoaine, Polttoaineen sekoitettu kokonaistila.

Nestemäisen polttoaineen tapauksessa energian erottaminen erotetaan hapettumisreaktion tuloksena - talteenotto. Hapetusprosessi voidaan ehdollisesti edustaa elektronien vaihtamisena tässä prosessissa mukana olevien atomien ulkoisella elektronisella kuorella. Tällöin palavien elementtien atomeja antaa elektroneja ja hapettavien elementtien atomeja hankkia ne.

Palavilla elementeillä on hiili C, vedyn H, boori, alumiini AI, litium Li ja muut. Hapettavat elementit ovat fluori F, happi O, kloori CI, bromi br. Fluori ja happi ovat huomattavasti parempia kuin muut hapettavat elementit.

Hapettava aine ja polttoaine yleisesti ovat monimutkaisia \u200b\u200byhdisteitä, jotka voidaan sisällyttää sekä oksidatiivisiin että palaviin elementteihin sekä neutraaliin.

Syttyvä on sellainen aine, joka riippumatta siitä, olisiko hapettavia elementtejä siinä tai ei, sen palavien elementtien täydellisessä hapettamisessa vaatii hapettavaa ainetta. Esimerkiksi etyylialkoholi C2H5on Syttyvien elementtien (C ja H) lisäksi sisältää hapettavia elementtejä - happea, mutta alkoholin palavien elementtien täydellistä hapettamista varten on täysin riittämätön; Siksi etyylialkoholi on syttyvää.

Hapettava aine on aine, jossa vaikka siinä voi olla palavia elementtejä, mutta hapettavat elementit siinä on huomattava ylimääräinen, joten sen omien palavien elementtien täydellä hapettumisella, jota voidaan käyttää muiden polttoaineen hapettamiseksi. Esimerkiksi NNO3 typpihappo tai vetyperoksidi H202 sisältävät palavaa elementin - vety, joka on saatavana sellaisessa määrässä, että typpihapon tai vetyperoksidin vedyn vedyn täyttä hapetus on edelleen ylimääräinen happi jota voidaan käyttää minkä tahansa polttoaineen hapetukseen; Siksi NNO3 ja H2O2 ovat hapettajat.

Hapettavan aineen ja polttoaineen osakkeet polttoaineessa määräytyvät komponenttien suhdetta. Komponenttien æ0 teoreettista (stoikiometristä) suhdetta kutsutaan tällainen vähimmäismäärä hapettavaa ainetta, joka on välttämätöntä 1 kg: n polttoaineen täydellisen hapettamisen kannalta. Toisin sanoen komponenttien teoreettinen suhde, tämä on hapettavan aineen ja polttoaineen kustannusten suhde, jossa hapettava aine on kokonaan hapettava polttoaine, joka ei ole ylimääräinen.

Komponenttien todellinen suhde on todellinen jakamisen ja kammioon syötettyjen polttoaineen kustannusten todellinen suhde, joka voi poiketa teoreettisesta.

Yleensä æ<æ0.

Suhde α \u003d æ / æ0 kutsutaan ylimääräiseksi hapettimen kertoimeksi. Hapettimen ylimääräinen kerroin, jossa spesifisen vetovoiman maksimiarvo kutsutaan optimaaliseksi.

Erillinen syöttöpolttoaine voi olla itsestään sytytys ja ei-flamelamaton. Ensimmäinen sisältää tällaiset polttoaineet, joiden sytytys alkaa itsessään hapettavan aineen ja polttoaineen kosketuksen aikana kammion käytettävissä olevissa olosuhteissa käynnistyksen yhteydessä ilman lisätoimenpiteitä. Ei-flamelumaiset polttoaineet ensisijaiselle sytytykselle (kun käynnistät moottorin) edellyttävät sytytystyökaluja.

Seosta hapettava aine ja polttoaine yleensä on räjähdysmäinen.

Yksikkö (yksittäinen komponentti) polttoaine voi olla sellainen yksittäinen aine tai tällainen esivalmistettu aine, joka tietyissä olosuhteissa lämpöä johtuu hajoamisen tai hapettumisen kemiallisten reaktioiden seurauksena; Jälkimmäisessä tapauksessa kaikki hapettamiseen tarvittavat elementit ovat itse yhtenäisissä polttoaineissa.

Kiinteät rakettipolttoaineet ovat luonnollisesti yhtenäisiä, koska ne sisältävät massaa kaikki aineet, jotka ovat välttämättömiä kemiallisen reaktion virtaukseen. Kiinteiden rakettipolttoaineiden pohja voi olla aineita, jotka kykenevät eksotermisen hajoamiseen tai hapettavan aineen ja polttoaineen seoksen. Kiinteät polttoaineet käytetään laajalti rakettitekniikassa. Niiden avulla voit saada yksinkertaisen moottorin suunnittelun ja korkean saatavuuden sen käynnistämiseen. Kuitenkin tunnetut kiinteät polttoaineet tarjoavat pienempiä arvoja spesifistä vetoa kuin nestettä.

Sekoitettuun aggregaattitilan polttoaine koostuu eri aggregaattivaltioissa sijaitsevista komponenteista; Esimerkiksi nestemäinen kiinteä polttoaine, jossa yksi komponenteista on neste ja toinen kiinteä aine. Tässä tapauksessa kiinteä komponentti sijoitetaan polttokammioon ja säiliössä oleva neste ja jollakin tavalla toimitetaan kammioon, jossa kemiallinen reaktio tapahtuu hapettavan aineen ja syttyvän ja kaasumaisen palamisen muodostumisen välillä Tuotteet.

1.1.1 Solid Rocket -polttoaineet

Kiinteät rakettipolttoaineet voidaan jakaa kahteen pääryhmään: kolloidinen (kaksi-akseli) ja sekoitettu.

1.1.2 Kolloidit polttoaineet

Näiden polttoaineiden perusteella on nitrocleter (nitroselluloosa) ja liuotin, joka on suurimman osan polttoaineesta (yli 90%); Siksi tällaisia \u200b\u200bpolttoaineita kutsutaan dibasiiksi.

Nitroselluloosa saadaan käsittelemällä typpihapon selluloosaa, jonka ehdollinen kaava, jonka [C6H7O2 (ON3)] N. Samanaikaisesti selluloosassa useita ryhmiä korvataan ONO2: n nitraatti- ryhmillä. Selluloosa-nitraatin ominaisuudet riippuvat niihin sisältyvien OnO2-ryhmien lukumäärästä tai joka on sama typen prosenttiosuudesta; Nitroselluloosassa, joka tulee kiinteän rakettipolttoaineiden valmistukseen, se on 12-13%. Nitroselluloosa kykenee eksotermisen hajoamisreaktioon; Samanaikaisesti palavien elementtien hapettaminen hapetetaan. Nitroselluloosilla on negatiivinen hapen tasapaino: happiatomeja ei riitä palavien elementtien täydelliseen hapetukseen. Mitä korkeampi selluloosa nitration, ts. Mitä korkeampi typpipitoisuus, edullisempi hapen tasapaino. Nitroselluloosan lämpö hajoaminen vaihtelee 3000 - 4000 kj / kg.

Nitroselluloosa puhtaassa muodossa ei voida käyttää polttoaineena räjähdyksen taipumuksen vuoksi. Käsittelemällä nitroselluloosia joidenkin liuottimien avulla saadaan kolloidinen liuos - gelatiinin kaltainen massa, joka jatkokäsittely antaa korkean lämmönkestävyyden ja muodon. Tässä muodossa kolloidisten polttoaineiden maksuilla on suuri vastustuskyky räjähdykseen ja kyky yhdistää polttaminen.

Nitroglyseriiniä käytetään useimmiten liuottimena. Se on suurempi hajoamista kuin nitroselluloosa, joten polttoaineen nitroglyseriinin prosenttiosuus kasvaa polttoaineen lämpöarvon ja siksi spesifisen impulssin arvon arvo. Tämä johtuu myös siitä, että nitroglyseriinillä on positiivinen happipitoisuus ja osa nitroselluloosan palavista elementeistä hapetetaan redundanttin nitroglyseriinihappea. Polttoaineiden nitroglyseriinipitoisuus ei kuitenkaan ylitä 43%, koska sen osakekohtainen kasvu vähentää maksujen vahvuutta ja niiden vakautta heikkenee.

Pääkomponenttien lisäksi - nitroselluloosa ja liuotin - erilaiset lisäaineet tuodaan kolloidisiin polttoaineisiin: stabilisaattoreita, jotka lisäävät maksujen stabiilisuutta varastoinnin aikana, flegmaticer, polttoaineen polttoprosessin alentaminen, katalyyttejä, jotka parantavat polttoprosessia alhaisissa paineissa, teknologiset lisäaineet, jotka helpottavat teknologisia lisäaineita Maksujen ja väriaineiden puristusprosessi.

RDTT: llä dioksidipolttoaineilla on erityiset impulssit vuoden 2000-2400n * c / kg: n rajoissa; Suuret arvot viittaavat polttoaineisiin, joilla on korkeampi nitroglyseriinin pitoisuus ja nitroselluloosa, jolla on suurempi nitraatio. Kolloidisten polttoaineiden tiheys sijaitsee 1550-160 kg / m3.

1.1.3 Sekapolttoaine

Sekalaiset polttoaineet ovat kiinteitä hapettavia aineita mekaanisia seoksia ja syttyvää.

Oksidiferit yleensä palvelevat tavallisesti kloori- ja typpihappoja, jotka ovat runsaasti happea, erityisesti ammoniumperkloraatti NN4CIO4, kaliumperkloraatti KSIO4, natriumnitraatti nano3 jne.

Ammoniumperkloraatin tärkein käyttö oli sekoitetun polttoaineen tärkein käyttö. Sen käytön avulla voit saada polttoaineen hyväksyttävistä toiminnallisista ja melko suurista energian ominaisuuksista. Kaliumperkloraatti aktiivisen hapen suuresta pitoisuudesta huolimatta antaa pienemmän arvon spesifisten impulssien vuoksi kiinteän KSI-palamistuotteiden muodostumisen vuoksi.

Nitraatit - natrium, ammoniakki ja kaliumnitraatit - halvat edulliset tuotteet, mutta ne ovat vähemmän tehokkaita kuin perkloraatteja ja hygroskooppisia ja siksi sekä perkloraatiokasiumia, ei ole olemassa laajaa käytännön sovellusta.

Polttoaine seka polttoaineissa suorittaa myös nipun roolin. Polttona näissä polttoaineissa aineita käytetään riittävän korkealla lämpöarvolla ja voivat sitoa yksittäisiä polttoainekomponentteja. Yleensä synteettiset kumityyppiset polymeerit, hartsit ja muovit (esimerkiksi polyuretaanit, polybutadienes, polysulfidit) käytetään näihin tarkoituksiin.

Kiinteät seos polttoaineet valmistetaan ottamalla käyttöön hienonnetut hapettimen hiukkaset sulaan polttoaineelle - nivelsille. Näin saatu massa käytetään joko tarkkasten valmistukseen, jotka sitten työnnetään polttokammioon tai kaadetaan suoraan polttokammioon, jossa se kovettuu ja kytkeytyy tiukasti seiniin. Polttoaineen latauksen tulisi olla riittävän joustava sellaisen lämpöjännitysten vaikutuksesta, joka johtuu polttoainemateriaalien lineaarisen laajentamisen eri kertoimien ja kammioon, halkeamia ei ole muodostettu. Maksujen käyttö, tiukasti liittyvä muotoilu parantaa kameran tilavuuden hyödyllistä käyttöä; Lisäksi, jos latauspoltto tulee keskeltä kehälle, eliminoi tarvetta suojata polttokammion seinät lämpöeristysmateriaaleilla.

Useimmille kiinteiden palavien ja hapettavien aineiden yhdistelmät stoikiometrisessä seoksessa, hapettimen osuus 85-90% tai enemmän. Kuitenkin sen huomattava sisältö, joka johtuu polttoaineen alhaisen osan vuoksi - nivelsiteet heikentävät maksujen mekaaniset ominaisuudet. Siksi yleensä seoksessa polttoaineita ylimääräinen kerroin on pienempi kuin yksikkö ja optimaalisen arvon alapuolella. Tästä näkökulmasta yhdistelmät, joilla on suhteellisen pienempi arvo æ0, ovat edullisempia.

Uimapolttoaineet ilman lisäaineita tarjoavat erityisiä impulsseja samasta järjestyksestä kuin kaksi-akseli; Seoksen tiheys on välillä 1700-1800 kg / m3. Paranna erityinen impulssi voidaan saavuttaa, jos annat tietyn määrän metallista polttoainetta. Tällä hetkellä käytetään sekoituspolttoaineita, jotka sisältävät alumiinijauheiden lisäaineita, mikä lisää polttoaineen lämpöalaa. Totta, polttotuotteissa alumiinisen AI2O3: n polyhydrinen oksidi näyttää, mikä on huomattava osa, jonka kondensoidaan; Siitä huolimatta on voitot tietyssä impulssissa. Alumiiniset lisäaineet jopa 5-15% lisäämään spesifistä impulssia 100-200 h * c / kg. Muut keinot lisätä kiinteän polttoaineiden spesifistä pulssia erityisesti palamattomien, jossa kehitetään kemiallisesti muita komponentteja. Erityisen impulssin kasvu on myös mahdollista käyttää tehokkaampia hapettavia aineita. Tämä on erityisesti licio4 litiumperkloraatti. Hapettimen ruosteen lisääminen kiinteisiin sekoitettuihin polttoaineisiin tiettyihin rajoihin olisi myös edistettävä erityisen impulssin kasvua.

Sekalaisilla polttoaineilla on useita etuja kahden ystävällisen. Ne ovat halvempia, teknologisia, voit luoda maksuja, tiukasti kuoren vieressä; Metallien lisäaineiden läsnä ollessa ne tarjoavat suuremman spesifisen impulssin; Lopuksi ne mahdollistavat reseptin muuttamisen laajemman vaihtelun muuttamiseen.

Joskus käytetään kiinteitä sekoitettuja polttoaineita, mukaan lukien molempien seoksen että diboisten polttoaineiden elementit. Esimerkiksi määritämme moottoripolttoaineen koostumuksen yhdellä ballistisen ohjuksista; Ammoniumperkloraatti, nitroglyseriini, nitroselluloosa, alumiinijauhe.

Ulkomaisten laboratorioiden nykyisten ja kehitettyjen ja kehitettyjen monimuotoisuudesta huolimatta sekoita polttoaineita pääsääntöisesti seuraavat aineet (painon mukaan):

Oksidifiers (perkloraatti kalium, ammoniumnitraatti) .................. ..60-80%

Furi-sideaineet (kumut, polyuretaanit) ............ 25-15%

Alumiini (jauheen muodossa) .......................................... ... 10-5%

Katalysaattorit ja muut erityiset aineet ...................... 5%.

Ammoniumnitraatti (ammoniumnitraatti) NH4NO3- Valkoinen kiteinen jauhe, jonka paino on 1,7 g / cm3. Hajoaa, kun sitä kuumennetaan yli 170 ° C. Erittäin hygroskooppinen. Voi polttaa ja räjähtää. Kun polttaminen, suuri määrä kaasumaisia \u200b\u200btuotteita kohdennetaan.

1.1.4 Fysikaaliset ominaisuudet

Polttoaineen tiheys vastaa niiden ominaisuudesta ja sitä seurataan aina polttoaineiden tuotannossa.

Polttoaineen vähentynyt polttoaineen tiheys osoittaa, että polttoaineessa on huokosia ja tyhjyyttä, joita ei voida hyväksyä korkealaatuisille polttoaineille. Vähennetty tiheys vaikuttaa polttoaineen palamisnopeuteen: tiheyden väheneminen, se kasvaa ja päinvastoin.

Lämpöominaisuuksiin kuuluu CP: n erityinen lämpökapasiteetti, lämmönjohtavuuskerroin λ ja lämpötilakerroin a. Nämä määrät kuvaavat polttoaineiden kykyä havaita lämpöä, kun se altistuu lämpötilaan ja suorittaa (jakaa) polttoaineen paksuudessa. Niitä käytetään moottorikammion, polttoaineen palamisnopeuksien terminen jännitteiden teoreettisissa laskelmissa.

Polttoaineiden fysikaalisten ominaisuuksien muuttaminen varastoinnin aikana tapahtuu ulkoisen lämpötilan, kosteuden ja ajan muutoksen vaikutuksen alaisena.

Ultrafine hiukkasten pinnalla on radikaali rakenneuudistus atomien järjestelystä ja muutoksista interatomiset sidoksissa verrattuna suurten hiukkasten pinnalle.

Ultrafiinihiukkasissa toteutetaan erityinen pitkän kantaman tyyppi, jossa interatomiset etäisyydet muuttuvat luonnollisesti siirtymisen aikana hiukkasen keskeltä sen pinnalle, mikä johtaa useiden vikojen muodostumiseen sekä hiukkaspinnassa ja sen tilavuudessa ja lisää tällaisen järjestelmän toimintaa kokonaisuutena.

1.1.5 Gore-mekanismi

Sekalaisten polttoaineiden mekanismissa on useita ominaisuuksia, jotka määräytyvät näiden aineiden koostumuksella ja luonteella.

Sekalaisten polttoaineiden polttaminen alkaa kiinteästä faasista hapettavien aineiden ja polttoaineen sitovien aineiden lämpöeroista. Polttoprosessi on valmis kaasuvaiheissa, koska komponenttien lämpöhäiriön kaasumaiset tuotteet ovat voimakkaita kemiallisia reaktioita.

Sekoitettujen polttoaineiden polttaminen polttopinnan suurella lämpötilassa (jopa 500-600 ° C) ja maksimaaliset polttolämpötilat ovat kaikkein ominaista polttopinnasta.

Kiinteiden rakettipolttoaineiden polttoprosessi on erittäin herkkä ulkoisille vaikutuksille - paineen ja alustavan polttoaineen lämpötilan. Kun paine ja lämpötila nousee, tummat ja sekoitetut vyöhykkeet vähenevät jyrkästi ja liekinvyöhyke lähestyy polttamisen pintaa. Polttopinnan lämmön syöttö kasvaa, polttoaste kasvaa ja lämmitysvyöhyke kaventuu. Näiden haittavaikutusten välttämiseksi polttokatalyyttejä, kemiallisten reaktioiden kiihdyttämistä kiinteissä ja kaasufaasissa, mikä edistää täydellisempää polttamista ja lopulta parantaa polttoaineen ominaisuuksia.

Orgaanisen polttoaineen sisältävien polttoainejärjestelmien ja epäorgaanisen hapettimen lisääminen auttaa lisäämään syttyvyyttä, palamisnopeutta ja vaikuttaa paineen polttoprosentin riippuvuuteen.

1.1.6 Polttoaineen palamisnopeus

Kvantitatiivisen arvion polttoprosessista käytetään joko palamisen etupuolen liikuttamisen nopeutta tai polttoainetta, joka polttaa ajan mittayksikköä kohti pintayksikköä.

Ensimmäisessä tapauksessa palamisnopeus kutsutaan lineaariseksi ja ilmaistuna mm / s tai cm / s, toisessa massassa ja ilmaistaan \u200b\u200bg / cm2 * sek. Käytännössä useammin käyttää lineaarista palamisnopeutta.

Palamisnopeus on erittäin tärkeä piirre polttoaineen ominaispiirre, koska se arvioidaan polttoaineen polttamisen aikana muodostuvien kaasujen lukumäärän ajan kuluessa latauspinnasta. Se on yksi tärkeimmistä parametreista, kun suunnittelet polttoaineita.

Polttoaineen polttoprosentti riippuu moottorin paineesta, polttoaineen alkutilanne, sen tiheys, energian ominaisuudet, polttoaineen komponenttien luonne, hapettimen hiukkasten (sekoitetuissa polttoaineissa) ja polttokatalyytteissä.

Käytännön tarkoituksiin on aina tarpeen tietää ensinnäkin polttamisnopeuden riippuvuus paineesta.

Kiinteiden polttoaineiden palamisnopeuden riippuvuus määritetään kokeellisella tavalla ja ilmaisee kaavoja, jotka palamislainsäädännön nimet. Polttoprosentin laki on kokeellinen jokaiselle polttoaineelle haluttuun painealueeseen.

1.1.7 Elementary-koostumus

Ehdollinen kemiallinen kaava.

Aineen koostumusta yksittäisten elementtien massafraktioissa kutsutaan elementtikoostumukseksi. Yleinen kaava aineen erillisen (K-TH) elementin massafraktiolle on muodossa:

tässä BK on K-TH-elementin massafraktio;

aK - tämän elementin atomien lukumäärä tarkasteltavana olevan yhdisteen molekyylissä;

Tämän elementin ak- atomi massa;

Jos rajoitat itsemme elementteihin H, C, N ja O, yleisessä tapauksessa aineen kemiallinen kaava on muoto

Sitten peruskoostumus on

Tässä μ \u003d 12m + n + 16p + 14q on aineen molekyylipaino;

bC, BH, BO, BN - hiili, vety, happi ja typpi.

Hiilen ja vetyjen osalta otettiin atomien massojen pyöristetyt arvot (μN \u003d 1, μc \u003d 12);

Jos polttoaine tai sen komponentti on useiden aineiden yhdistelmä, erillisen elementin massafraktio löytyy näin:

jossa bk on k - t-elementin massafraktio seoksessa,

gI on seoksen yksittäisen (I-Th) aineen massafraktio,

bKI on k - t-elementin massafraktio I- M -aineella;

Jos polttoaine koostuu hapettavasta aineesta ja polttoaineesta ja komponenttien suhde æ molempien komponenttien peruskoostumus on tunnettu, polttoaineen erillisen (K-go) elementin massafraktio löytyy:

bk \u003d (bkg + ækok) / (1+).

Kun komponentit ovat yksittäisten aineiden seoksia, joidenkin laskelmien osalta on kätevä käyttää tämän komponentin ehdollista kemiallista kaavaa. Tällainen kaava voidaan rakentaa eri tavalla. Esimerkiksi se on kätevää määrittää se, joka perustuu erilaisten elementtien atomien lukumäärään 100 vastineen osan 100 massayksikköä kohden. Sitten ehdollinen kemiallinen kaava on

missä m \u003d 100bc / 12; n \u003d 100BH / 1; P \u003d 100BO / 16; Q \u003d 100BN / 14,

bC, BH, Bo, BN - massan osakkeet tämän komponentin vastaavista elementeistä.

2. Kokeilutekniikat

Työt käytti menetelmää kiinteän polttoaineiden valmistukseen, palamisnopeuden mittaamiseen.

2.1 Polttoainekoostumuksen komponenttien prosenttiosuuden määritelmä tunnetun a: n mukaisesti

Järjestelmän hapettavan aineen ylimääräisen kerroimen tuntemus mahdollistaa käänteisen tehtävän, ts. Määritä polttoainekoostumusosien komponenttien prosenttiosuus.

Harkitse tätä polttoaineen esimerkissä a \u003d 0,90 ja alumiinisen 15 massojen pitoisuus. %, sitten polttoainekoostumuksen sisältö voidaan kirjoittaa

NH4NO3 - (85-X)%

Bunch - x%

Taulukon numero 1. Vastaavan kaavan laskenta.

Tärkein palamisominaisuus on polttoaste. On normaali (lineaarinen) ja massan palamisnopeus.

Normaalilla nopeudella Ymmärtää U. n. . - palamisen etupuolen lineaarinen liike palamisen kohtisuorassa pinnalla:

Un \u003d ℓ / τ [cm / s]

MassapolttoasteU. m. - Tämä on alkuperäisen palavan järjestelmän määrä, poltettu ajan mittayksikköä kohti polttokappaleen pintayksikköä.

UM \u003d YK × P0 [g / cm2 × s]

Puhun nopeuden puhuminen on välttämätöntä erottaa itsensä palamisen ja polttamisen pinnan leviämisen välillä. Jauheen pylvään polttaminen, kondensoitu faasi tavallisesti on kartion muoto, kun taas polttopinta osoittautuu paljon enemmän lähteeksi.

(Palavien tuotteiden leikkaaminen epätäydellisen palamisen vuoksi hapen johtuu lämpötilan nousuun ja aiheuttaa tuloksena leviämisen kiihtyvyyttä latauspinnan yli).

Kun poltat jauheen elementtejä tynnyrikanavassa, sytytys tapahtuu yleensä koko vapaan pinnan ajan.

Palamisen aikana muodostuneiden kaasujen paino on:

Q \u003d UM × S

Jos pinta on palaminen, hiukkanen pienenee, niin tällaista muotoa kutsutaan masentava (Esimerkiksi pallo, kuutio), jos pinta kasvaa - progressiivinen (Checker-kanavien kanssa).

SISÄÄN

Kuva. 3. Porch Checkersin polttaminen

Kondensoitujen räjähteiden polttaminen

Kondensoitujen ilma-alusten polttokustannusten tulisi erottaa kolme pääprosessia:

sytytys sytytyslähteestä latauksesta;

kerrospoltto;

latauksen tulehdus sivupinnalla (ilman käynnistyspuolen pinnan puuttuessa).

Teoriassa kuvataan tällainen monimutkainen heterogeeninen prosessi, koska polttaminen on melko vaikeaa. Mutta jos teet useita oletuksia:

Koko reaktio ilmenee maksimaalisen palamislämpötilassa,

Aine ensin haihtuu kokonaan ja sitten reaktiot pareittain jne., Sitten prosessi on kuvattava kuvaukseen.

Mukaan normaalin polttamisen teoriat Kemiallisen reaktiovyöhykkeen etenemisen määrä määritetään kahdella prosessilla:

● Lämmönsiirto kemiallisesta reaktiovyöhykkeestä lämmitysvyöhykkeelle lämmönjohtavuuden ja

● Aineen massansiirto lämmitysvyöhykkeestä kemialliseen reaktiovyöhykkeeseen diffuusion vuoksi.

Kun lämmönjohtavuuden ja diffuusion yhtälöiden yhteinen ratkaisu saatiin massan palamisnopeuden massa:

U. m. =

λ on lämpöjohtavuuskerroin;

Hapetusreaktion (kaasun massan yksiköstä);

m - reaktion järjestys;

T R - Polttolämpötila;

E - aktivointienergia;

T 0 - Alkuperäinen lämpötila;

W t g on reaktion nopeus T: ssä polttamalla.

W t r \u003d ρ o · · exp (-E / RT G).

Peräkkäin

reaktion lämpötilan ja virtauksen lämpötila belyaev: n haihtuvien räjähdyksien paikallaan.

Polttonopeuden riippuvuus eri tekijöistä

Lineaarinen ja massan palamisnopeus riippuu:

geometriset latauskoot (halkaisija);

ulkoiset olosuhteet (lämpötila ja paine);

gS: n (partikkelikoko) dispersio;

epäpuhtauksien läsnäolo.

Sekoitusjärjestelmille, lisäksi vaikuttaa:

komponenttien kemiallinen luonne, niiden termofysikaaliset ominaisuudet;

kunkin niistä komponenttien ja dispersion suhde.

Polttaminen tapahtuu viereisen lämmikerroksen siirron tuloskorostettu reagoivasta kerroksesta. Samanaikaisesti lämmön vapautumisen kanssa tappiot Sen käyttöönotto.

Polttava etenee paikallaan olevavain siinä tapauksessa, että naapurikerrokselle annetun lämmön määrä ja lämpöhäviö tasaantuvat reaktion vuoksi.

Jos kokonaislämmönsiirto muuttuu suuremmaksi kuin lämpökierto, palaminen ei ole mahdollista.

Laskun halkaisijan väheneminen ajanjakson määrän määrä pienenee suhteessa halkaisijan neliöön. Lämmönsiirto pienenee myös, mutta hitaampi - se on verrannollinen jäähdytyslevyn pinnalle, ts. Ensimmäinen halkaisija. Lämmönvälitys ei voi kompensoida lämmönpudotusta ja polttamista.

Kriittinen palava halkaisija Soita vähimmäishalkaisijalle, jolla on vielä polttava. Kriittinen halkaisija ei ole vakioarvo, se riippuu pelkästään räjähteiden luonteesta, myös palamisolosuhteista, ensisijaisesti paineen, alkutilanteen, lataustiheyden ja kiteiden dispersioon.

● Lämpötilan ja paineen nousu vähentää kriittistä palamishalkaisijaa, lisää polttoprosenttia, vähentää menetystä ympäristöön.

Kiinteiden palavien aineiden palamista polttamisen alkuvaiheessa kutsutaan auringonottoon. Tällä on ominaista poltettava epävakaus, suhteellisen alhaiset lämpötilat vyöhykkeessä, pieni liekin taskulamppu ja pieni alue.

Ympäristölämpötila nostetaan hieman, vain suoraan polttokeskuksessa.

Tulipalon alkuaste (aurinkoa) voidaan poistaa ensisijaisilla palonsammutuslaitteilla. Jos tulipaloa ei makseta välittömästi, polttamalla erottuva lämpö vahvistaa jälkimmäisen prosessia. Samanaikaisesti liekin taskulampun koko kasvaa ja palaminen siirtyy vakaan muotoon. Samanaikaisesti lisää polttokeskuksen lähettämän lämpöenergian ympäristön lämpötilaa ja aggregaattia. Ja tällaisen valaistuksen poistaminen edellyttää suurta määrää palonsammutus-, vesi- ja vaahtosuihkutuotteita.

Riittämätön tehokkuus tulipalon sammuttamisen tai uudemman keinon tehokkuuden vuoksi palaminen kehittyy edelleen, sen vyöhyke kasvaa merkittävällä alueella. Tämä lisää lämpötilaa, on huomattava määrä lämpöenergiaa, konvektioilmavirtaa kasvaa. Määritetyssä olosuhteissa rakenteiden muodonmuutos ja romahtaminen ovat mahdollisia.

Tällaisen tulipalon poistamiseksi tarvitset paljon voimaa ja tehokkaita työkaluja.

Materiaalien palamisnopeus tulipalon aikana on erilainen ja riippuu palamisolosuhteista, palavan aineen koostumuksesta ja viimeisen lämmön lähettämisen voimakkuudesta polttovyöhykkeestä.

On kaksi palamisnopeutta: paino ja lineaarinen. Painonnopeutta kutsutaan painoksi (sisäänt, kg. ) Aineet, jotka polttivat ajan yksikköä kohti (vuonna 2003 Min, ch ). Kiinteiden palavien aineiden palamista johtuvaa lineaarisuutta kutsutaan tulen etenemisen nopeudeksi (sisäänm / min ) ja palon keskipisteen kasvuvauhti (vuonna 2003 M. 2 / Min. ).

Kiinteiden palamisnopeus on epäjohdonmukainen ja riippuu niiden pinnan suhteesta tilavuuteen, kosteudesta, ilmassa ja muista tekijöistä.

Joen varusteiden tutkimuksessa saatujen tietojen perusteella tulipalon lineaarinen nopeus vaihtelee 0,05 - 2,5 m / min ja palon tarkennuksen kasvuprosentti on 0,3 - 50,0 m 2 / min.

Tulen syntymisen alussa noin 2-3 minuuttia 2 / Mia. Tämä selitetään se, että tänä aikana paljon aikaa kerää aluksen miehistön henkilöstöä eikä silti ole aktiivinen tulipalo. Seuraavien 10 minuutin aikana otetaan käyttöön kiinteitä keinoja Jodiumin ja Pennotessin keinoja, tulipalon kasvu hidastuu noin 6-7 m 2 / min.

Tutkimukset ovat todenneet, että matkustaja-alus voidaan tuhota 20-30 minuuttia, jos sen sammuttamisen järjestäminen on epätäydellinen.

Palon leviämisen lineaarinen nopeus määrittää tulipalon alueen ja polttoaineen aste kaikessa, mikä voi polttaa tällä alueella, on tulipalon kesto.

Nesteen lineaarinen nopeus on sen kerroksen korkeus (mm, cm), poltettu ajan mittayksikköä kohti (min, h).

Fire liekin etenemisnopeus, kun syttyvät palavat kaasut ovat 0,35 - 1,0 m / s.

Speed \u200b\u200bBurnout Polttoaineen määrä, polttamalla yksikköä kohti polttava alue. Se luonnehtii nesteen palamisen voimakkuutta tulipalon aikana. On tiedettävä, että määritetään tulipalon arvioitu kesto säiliöissä, lämmön hajoamisen voimakkuus ja tulipalon lämpötilajärjestelmä jne.

Nesteen palamisnopeus on epäjohdonmukainen ja riippuu alkamislämpötilastaan, säiliön halkaisija, nesteen taso, ei-palamattomien nesteiden, tuulen nopeuksien ja muiden tekijöiden pitoisuus.

Säiliöissä, joiden läpimitta on korkeintaan 2 m, nesteiden polttamisen nopeus kasvaa sen suurennuksella. Lähes se on sama säiliöissä, joiden halkaisija on yli 2 m.

Nesteen palamisen nopeus, joka vuotaa pinnalle, on suunnilleen sama kuin säiliöissä, jos sen kerroksen paksuus on merkittävä

Joten esimerkiksi öljyn palamisnopeus on 25 cm / h , Bensiini -40 cm / h, öljy-20 cm / h.

Petroleum-tuotteen liekki polttamalla lasti-säiliössä neste on kuumennettu.

Nesteen lämmitys ylemmältä alempaan kerrokseen esiintyy raskaiden öljyjen massassa 30 cm / h nopeudella ja valon öljyn massa - 40 - 130 cm / h.

Kerosiinia ja dieselpolttoainetta palamisen aikana kuumennetaan hitaasti, eikä kuumennettua kerrosta ole muodostettu sama lämpötila.

Ja polttoöljy kuumennetaan intensiivisesti intensiivisesti, kerroksen lämpötila on lähes aina yli 100 ° C lämpötila lämmittää öljyn kerros voi saavuttaa 300 ° C: ssa ja kuumenna pohjakerros veden säiliöön.

Lämmitetyn bensiinikerroksen lämpötila on tavallisesti alle 100 ° C, joten säiliön pohjakerros ei lämmitä.

Lämmitysneste säiliöissä voi johtaa sen kiehumiseen tai päästöön. Kiehumisella se tarkoittaa siirtymistä suuriin pieniin vesipisaroihin öljytuotteella, ymmärretään. Samaan aikaan vaahto muodostuu nesteen pinnalle, joka voidaan ylittää säiliön levyn läpi. Päästöjä ymmärretään veden hetkellisen siirtymisen jälkeen säiliön alareunassa, höyryssä. Tällöin lisääntynyt paine luodaan, jonka vaikutuksesta polttava nesteen uloste säiliöstä tapahtuu.

Alueiden tuotteiden kiehuminen useimmissa tapauksissa liittyy veden ja harvemmin veden tyynyt säiliön pohjalle. Kaikki öljytuotteet, jotka sisältävät vettä, jotka polttoprosessissa lämmitetään yli 100 ° C polttamisen prosessissa, kykenee kiehumaan

Öljy ja polttoöljy kykenevät kaatamaan vain tietyn kosteuden sisältöä: öljy-3,3% ja polttoöljy - yli 0,6%. "

Tuki voi koneöljyä ja raskas bensiiniä, kun kirjoitat pohjakerroksen vettä.

Jäähdytys säiliöseinien vesisuihkulla ja vesihöyryn jaksollisen veden määräajoin yhden kolmanneksen tai neljänneksen polttopinnasta estää kiehuvan ja ylivuotoa kuumennetun bensiinin tai öljyn.

Jos (vapaan reunan korkeus ylittää kuumennetun kerroksen paksuuden yli 2 kertaa, kun IB: tä annetaan ruiskutetun suihkun palamisvyöhykkeelle, kiehuminen havaitaan, mutta nesteen transfusointi säiliöstä ei tapahdu.

Tummat öljytuotteet kykenevät päästöön - Öljy, joka sisältää 3,8% kosteutta, polttoöljyä, joka sisältää jopa 0,6% kosteutta.

Polttavaa nesteen vapautuminen voi ilmetä, jos: kerroksen alla se on vettä; Nestettä palamisen aikana kuumennetaan syvälle; Lämmitetyn kerroksen lämpötila veden kiehuvan pisteen yläpuolella.

Vapautus tapahtuu tällä hetkellä, kun öljytuotteena veteen öljytuotteen liitännässä kuumennetaan yli 100 ° C (noin 150 - 300 ° C). Ensimmäisen päästöjen jälkeen öljytuotteen kerros korkeammille lämpötiloille on kosketuksessa veden kanssa ja tehokas päästö tapahtuu.

Vaurion korkeuden, alueen ja alueen vapautuminen riippuu säiliön halkaisijasta. Säiliössä, jonka halkaisija on 1,387 m, polttoöljyn massa ulospäin on 51 - 145 kg korkeudella 10 - 20 säiliön korkeutta.

Poistioprosessin kesto säiliöstä on 3 - 60 sekuntia. Tapahtuma-aika on erilainen, vaihtelee 2 - 5 h 30 min polttamisen alkamisesta eri öljytuotteille eri säiliöissä.

Yleensä päästöön liittyy lukuisia vinkkejä öljytuotteesta. Kokonaisöljytuotteen vapautuminen yhdellä kallistuksella on harvinainen ilmiö, ja sitä havaitaan pienellä jäljellä olevan öljytuotteen ja sen merkittävän viskositeetin kanssa.

Päästöjen alkuperäinen merkki on kapasiteetin seinien värähtelyjen esiintyminen, johon liittyy melua ja liekin taskulampun koon lisääminen.

Suuremman halkaisijan säiliöissä vapautuminen on nopeampi kuin pienessä halkaisijaltaan säiliössä. Veden tyynynkerroksen suuruus päästöön ei vaikuta.

Kaasun ja höyrysaineseoksen normaalia palamisnopeutta kutsutaan nopeudella, jolla polttouhojen ja palamattomien kaasujen välinen rajapinta suhteessa palamispinnan välittömässä läheisyydessä sijaitsevat.

Nopeus polttoaineen palamisnopeus

Lineaarinen polttoainetta polttoainetta - nopeus siirtämällä polttavan syvään maksua - riippuu koostumuksesta ja latausvalmistustekniikasta, latauslämpötila T 3,paine kammiossa r,kaasuvirtaus nopeudet pitkin polttavaa pintaa V, polttoaineen venyttely, kiihtyvyys a \u003d ng,suunnattu polttopinnalle sekä muista tekijöistä:

ja \u003d u (t 3) f (p) -_) f 2 () f3 (a).

Tässä riippuvuudessa olevat toiminnot ovat riippumattomia ja määritetään kokeellisesti.

1. Polttoprosentin riippuvuus lämpötilassa ilmaistaan \u200b\u200bjossakin seuraavista muodoista:

mutta) ;

b) ;

sisään) .

Vakio D. 1 / b \u003d (1 ... 5) 10 3 1 / ° C ja suuret arvot viittaavat ballistiiniin ja pienempiin - sekoittamaan kiinteät polttoaineet; hyväksytty T n \u003d \u003d \u003d \u003d20 ° С.

2. Kaasun polttamisnopeuden riippuvuus ilmaistaan \u200b\u200byleensä
Yksi seuraavista muodoista:

mutta) u \u003d U;

b) u \u003d A + BP;

sisään) u \u003d. tai u \u003d.

RDTT: n sisäpuolessa käytetään pääsääntöisesti tehon riippuvuus ja= u x p v,missä v.\u003d 0,2 ... 0.8 ja suuri v.kuuluvat ballistiseen ja pienempään - sekoittaa kiinteitä polttoaineita. Jotkut polttoaineet rajoitetussa painealueella v.\u003d 0, voi olla myös osia, joissa v.< 0.

3. Polttava nopeus riippuu kaasuvirran nopeudesta
Polttava pinta, joka alkaa "kynnys" virtausnopeudella
V. N. tai muu määritysparametri. Riippuvuudet ovat erilaisia
nimittäin:

a) f.(v) \u003d L + k. V (V-V) V V: ssa,

(Polttoaineen JPN: lle meillä on v \u003d 180 ... 200 m / s; k \u003d.0,0022 c / m) tai f. \u003d 1 + k (n) n: n kanssa; Jos joitakin ballistisia polttoaineita meillä on

; (ja mitattuna cm / s, p. - 10 MPA: ssa);

b) f.(v) \u003d L + k. v V v,

jossa ballistinen polttoaine n

; V 140 ... 200 m / s;

esimerkiksi P 0,4; jllek0,8;

d) ,

missä ballistiset polttoaineet meillä on (S / f)100; k.0,003...0,004; S -polttopinnan pinta-ala poikkileikkauksessa koordinaatilla x.:

1

d) 0,0125 varten

jossa ballistisen polttoaineen n on (FGV, 1971, No.l) \u003d 0,04;
J. =1,6; J. n \u003d 5.6.

Tekijät k v, k, k,ja k.eivät ole fyysisiä polttoainetta, vaan tietyn intraballollisen laskelman rajoitetuissa rajoissa on pysyvä. Polttoaine, jolla on alhaiset palamisnopeudet, ovat alttiimpia eroosion polttamista kuin polttoaineet, joilla on suuret nopeudet. Lähellä v n at v< v n наблюдается уменьшение скорости горения (отрицательная эрозия, см. п.2.3.2).

4. Polttoprosentin riippuvuus venyttämisen muodonmuutoksesta on
näkymä f. 2 () = 1 + b;arvo b.- yhtenäisyyden järjestys.

5. Kiinteän polttoaineen palamisen polttaminen kasvaa UCN: n kasvulla
renium ng,toimivat kohtisuorassa polttavalle pinnalle; Niin,

kuistille, meillä on (mukaan B. I. Goncharenko) f. 3 (n.) =

yhtä suuri kuin 1; 1.2; 1.4; 1.5 ja 1.6, kun p\u003d 0,7 10 3; 1 10 3; 4 10 3; 8 10 3 ja 18 10 3, vastaavasti.

Metalloituja sekoitetaan kiinteät polttoaineet, joissa alumiinin massafraktio on Z A 1, suhde f. 3 \u003d I. pse on ulkonäkö (FGV, 1978, nro 6):

,

jos paine mitataan 10 Pa: ssa, polttoaste on mm / s.

Erittäin suuret kiihdytykset (kyllästyspaikalla) eri polttoaineille f. 3 () = 1,5 ...2,5 .

Lisääntyä jakiihtyvyyden alaisena riippuu sekoitetun kiinteän polttoaineen sisältämien alumiinisten hiukkasten koosta. Kiihtyvyysvektorin poikkeama normaalista pinta-vaikutuksesta pjssk jaensin se laskee suunnilleen kaltevuuden kulman kosinana ja kulmissa 0 ... 70 0, kiihdytys ei vaikuta polttoasteeseen.

Puhdistettujen komponenttien ei-mittauskoostumuksen palamisnopeus ei muutu ylikuormitusten kasvuun 10 3 g: iin.

6. Palamisen palaminen nopeasti paineessa eroaa kiinteästä arvosta, ja tämä muutos voi olla suunnilleen kuvattu esimerkiksi riippuvuudesta

,

missä \u003d 0,5 ... 2; mutta -polttoaineen lämpötilakerroin.

On mahdollista keskeyttää polttoaineen polttaminen melko nopeasti paineen vähenemisellä:

Ballististen polttoaineiden osalta;

- u / D. - sekoitettu (D -hapettimen viljan halkaisija).

Kiinteän polttoaineen eri osien polttoon vaikuttavat myös RDTT: n suunnittelun, valmistuksen ja toimintatilan (varastointi) suunnittelu.

Kiinteän polttoaineen kestävää polttoainetta määräytyy seuraavilla lämmönlähteillä:

1) täydelliset eksotermiset reaktiot, jotka virtaavat ohueksi pintakerrokselle polttoaineen;

2) savuseoksessa esiintyvät eksotermiset prosessit.

Polttoaineen lämmitys kestävään polttamiseen tarvittavaan lämpötilaan suoritetaan pääasiassa ensimmäisellä lähdemerkillä; Samanaikaisesti suurin osa pintakerroksesta on dispergoitu.

Kiinteän polttoaineen kvasi-stationaarisella polttamalla nopeuksilla jalämmitetyssä kerroksessa lämpötilajakauma muodostetaan suunnilleen kuvattu eksponentiaalisella riippuvuudella (kuva 2.1)

T (x) t 3+ (T s -) Exr ( -XU / A.),

missä T S, T 3 -polttopolttoaineen pintalämpötila ja alku | Latauslämpötila.

Ballististen polttoaineiden osalta pintalämpötila on yksiselitteinen riippuvuus T S.palamisen nopeudesta ja.Polttoaineen H. T.600, 650, 690 ja 720 k ja\u003d 0,25; 0,5; 0,75 ja 1 cm / s vastaavasti.

Yhteensä lämmön määrä kerätään kuumennetussa kerroksessa.

.

Tämän lämmön päävarasto vangittiin kerroksen paksuus \u003d a / jakenen lämpeneminen on tilaus t. 4 = -A / ja g(Lämpöreunatusaika ballistisen polttoaineen on 60 ja 4 ms paineessa 0,4 ja 6,0 MPa, vastaavasti). Tämän perusteella on mahdollista uskoa, että hajoamisreaktion lataus ja kestävä kehitys sytytetään, kiinteä polttoaine on välttämätöntä tietty määrä lämpöä pintakerrokseen. /jaja lämmitä polttoainepinta lämpötilaan lähellä arvoa tietyn ajan kuluessa, joka on noin a / ja 2.Samaan aikaan RDTT: n paine olisi suurempi kuin kestävän polttamisen kannalta tarpeellinen.

Kuva. 2.1 Ballistinen polttoaineen polttojärjestelmä:

T 3 -alkuperäinen latauslämpötila; - lämpötila kiinteän ja kaasufaasien erottamisen pinnalla; 1 - Ensimmäinen polttoaineen tila; 2 - komponenttien lämmitys ja ensisijainen hajoaminen; 3 - nestemäinen kerros; 4 - kaasutusalue; 5 - palavan seoksen valmistusvyöhyke; 6 - Polttava vyöhyke; 7 - Tuotteet
palaminen.

Polttoprosentin kasvava paine ja latauslämpötila johtuu siitä, että näissä olosuhteissa pintakerroksen lämmitys nopeutetaan. V\u003e V N: n polton kasvuvauhti johtuu tehokkaasta lämmönjohtavuus- ja diffuusiokertoimista kehitetyssä turbulenttivirtauksessa. Polttoutumisen aikana muodostettujen agglomeraattien ylikuormituksen yhteydessä painetaan pintaa vasten ja ne ovat kooltaan vertailukelpoisia lämmitetyn kerroksen paksuudesta, lisää paikallisesti lämmönsiirtoa polttoaineeseen ja johtaa polttava eteen. Kun vetoketjullinen polttoaine, mikrokrakkaus näkyvät polttamiseen ja polttopinnan siirtämisen lineaarisopeus lisääntyy.

Erityiset parametrit riippuen jokaisen kiinteän polttoaineen (tai kukin latausmaksut) riippuvuuden riippuvuudesta paineesta ja lämpötilasta (esimerkiksi, ja \u003d ja (t 3) p v)määritetty polttamalla sylinterimäinen näyte, joka on varattu sivupinnalle pitkin vakiopainelaitteessa (kuva 2.2). Virhe määritelmä ja= e / T.tämä laite koostuu useiden parametrien mittausvirheistä:

Kuva. 2.2. Pysyvä painelaite kiinteän polttoaineen palamisnopeuden mittaamiseksi:

1 - Poistoventtiili; 2 - tuloventtiili; 3 - Vaihteisto putkistossa ilmapallo akku; 4Eical-spiraalin sytytys kiinteän polttoainesäytteen; 5-bbered näyte sivupinta; B - pommi jatkuvan paineen; 7 - Johdot, polttaminen palamisen edessä.

Säteily ja kaasujen virtaus vakiopainelaitteessa eroavat säteilystä ja polttotuotteiden virtauksesta moottorissa. Siksi vakiopainelaitteessa mitatun palamisnopeuden arvo säädetään empiirisellä kerroin. i.\u003d 1 ... 1.1 polttoolosuhteissa moottorissa (V< v n). Коэффициент k v,kaasun virtausnopeuden vaikutus palamisnopeuteen V\u003e VN määritetään erikoisasennuksiin (esimerkiksi asennukseen GG: n kanssa, joka on samanlainen kuin kuviossa 5.42, jossa kiinteät polttoaineet sijoitetaan lämpöä - näyteisiä näytteitä) tai polttamalla maksuja mallissa RDTT: ssä.

Vakionpaineen laitteessa venytettyjen näytteiden polttaminen suoritetaan myös arvon saamiseksi . Palamisnopeuden riippuvuus kiihdytyksestä on muodostettu testattaessa Centrifugal Testipenkkiin mallin RDTT tai testattaessa RDTT-akselin ympäri vuorotellen.

Metallijauheiden lisääminen kiinteisiin polttoaineisiin ei ole merkittävää vaikutusta polttoasteeseen (ilman palamisen pinnalle suunnattuja korkeita kiihdytyksiä), koska metallien sytytys ja palaminen tapahtuu kaasuvirtauksessa. Eri metalloituneen kiinteän aineen polttoaineen erottuva piirre on se, että se on monimutkainen sekvenssi metallin (alumiini) - taajamaa (laajentuminen) polttoaineen reagointiin pinnalla, niiden sytytys, irrottaminen kaasufaasissa, polttamalla ja liikkuminen siinä. Hapettavat aineen jyvät (ammoniumperkloraatti) on suuruusluokkaa ja suurempi koko koko, alumiinin alkuperäiset hiukkaset, jotka sisältyvät palavaan - sitovaan, täyttämään "taskut" jyvien välillä. Burnout-intensiteetti on maksimaalinen rajojen alueella jälkimmäisen kanssa. Siksi, kun polttamisen aalto kulkee, tässä taskuun kertyneiden metallihiukkasten fuusio tapahtuu, ja nämä yksiköt yksi - kaksi suuruusluokkaa ovat suurempia kuin alkuperäiset hiukkaset. Joissakin olosuhteissa myös naapurimaiden "taskujen" aggregaattien sulautuminen voi tapahtua myös ja useiden aggregaattien muodostuminen yhdellä "taskulla". Alumiinin aggregaattien, koagulaation ja hajoamisen jälkeen A1 / A1 2O 3: n myöhemmästä liikkeestä ja palamisesta riippuvat spesifisen impulssin menetyksestä RDTT: n ja kuonan muodostumisen lämpölaitteiden viljelysuojasta. Alumiinioksidihiukkasiin perustuvien kokeellisten tietojen analysoinnin seurauksena saatiin seuraava kaava:

missä d. Mitattu VM; t. - C; r - MPA: ssa; d. - μm; t.= L./ V; L -moottorin pituus.

Polttaminen, Fiz-Chem. Prosessi, jossa rommi, sisäisen muuntaminen liittyy voimakas erittyminen energian ja lämmön ja p. Toisin kuin vuotaa pienillä nopeuksilla ja ei liity koulutukseen. Palaminen perustuu Chem. Rival, joka pystyy jatkamaan progressiivista itsetuntoa vapautuneen lämmön (lämpöpoltto) tai aktiivisten parsin kertymisen vuoksi. Tuotteet (ketjupoltto). Naib Aidattu lämpöpoltto; Ketju polttava puhtaassa muodossaan on suhteellisen harvinainen, CH. arr. Jos kyseessä on jonkin verran kaasufaasi p-sinun alhainen.

Terminaaliset ehdot. Itsekäs m. B. Kaikki R-vihjeille riittävän suuret lämpövaikutukset ja. Naib Esimerkiksi laaja luokka. PRI: n polttaminen. , jne.; Oksidizers-happi ,. Polttotilassa voi esiintyä: hajoaminen, dinitriikilaatio, metyylitraatti jne.; Oxidis.-Palauta. P-R-R: n, uudelleenkysteerien, elementit, joilla on suuri affiniteetti K (Ca, Al, SI, MG, jne.); Elementtien, halidien, kalkosenidien, tulenkestävien ja.

Polttaminen voi alkaa spontaanisti seurauksena tai aloittaa sytytys (katso). Korjauksissa. ulkoisesti Olosuhteet (, T-RA, Reaktorin koko, lämpö- ja massansiirron parametrit jne.) Jatkuva palaminen voi virrata kiinteään tilaan, kun pää. Prosessin ominaispiirteet - R-│ nopeus, joka vapautuu ajan yksikköön (lämmöntuotantokapasiteetti), T-RA ja tuotteiden koostumus - eivät muutu ajoissa tai määräajoin. tila, kun nämä ominaisuudet värähtelevät keskimääräisten arvojensa ympärillä. T-ry: n pyörimisnopeuden voimakkaan epälineaarisen riippuvuuden vuoksi palamista on tunnusomaista korkea herkkyys ulkoiseen. Olosuhteet: Kun ne ovat merkityksettömiä. Vaihda hidas kilpailija voi mennä polttotilaan tai päinvastoin kehittynyt polttaminen voi pysähtyä. Tämä on palaminen palamista, määrittää useiden olemassaolo. Kiinteät tilat samoissa olosuhteissa (hystereesivaikutus).

Polttamisen teoria.

Adiabatichin kanssa. Polttava palava seos, ts. Poissaolosuhteissa reagoivan järjestelmän ja m. B. Poltto-, T-Ra, K-paradiumin erottamisen määrä olisi saavutettu täydellä palamisella (t. Naz. Adiabatich. T-RA-polttaminen) ja tuotteiden koostumus, jos alkuperäisen seoksen koostumus ja Termodynaaminen tunnetaan. Lähdeseoksen ja tuotteiden f-kansat. Jos tuotteiden koostumus tunnetaan etukäteen, t m. B. Laskettu tasa-arvosta. Järjestelmän energia (postitse. Äänenvoimakkuus) tai sen (postin kanssa) alkuperäisissä ja äärellisissä maissa suhteesta: t G \u003d T 0 + QR / C, jossa T 0-alku T- RA-seos, keskimäärin T-T: stä T 0: sta T: stä T: stä. Alkuperäinen seos (ottaen huomioon sen muutos mahdollisella tavalla), (Q G-muotoinen seos T-R: ssä, jonka suhteellinen pitoisuus 0: n komponenttien (esim. Polttoaine), QR: n kulutetun komponenttien seoksessa \u003d Q * a 0, jossa palamisen Q-lämpövaikutus on TP: n arvo Postin kanssa, tilavuus on suurempi kuin postilla. Koska jälkimmäisessä tapauksessa osa on sisäinen. Järjestelmän energia käytetään laajennuksen työtä. Käytännössä adiabatich-olosuhteet varmistetaan niissä tapauksissa, kun kilpailijalla on aikaa päättyä ennen kuin se on välttämätön reaktion välillä. Tilavuus ja esimerkiksi suurien jet-moottoreiden polttokammioissa suurissa reaktoreissa, suurissa reaktoreissa, nopeasti leimaamalla polttavat aallot.

Termodynaaminen. Laskenta sisältää vain osittaiset tiedot prosessista - tasapainon koostumus ja T-RP-tuotteet. Täydellinen kuvaus palamisesta, joka sisältää myös prosessin nopeuden määrittämisen ja kriitikko. Lämmön ja C: n läsnäolon olosuhteet voidaan suorittaa vain makronetiikan puitteissa. Lähestymistapa kemikaaleja. R-tuotanto suhteessa energiaan ja VA: han (ks.). Palavan ja polttamisen esiasteisessa seoksessa polttaminen voi tapahtua koko tilassa, jota käytetään palavan seoksen (volumetrinen palaminen) tai suhteellisen kapealla kerroksella, joka erottaa alkuperäisen seoksen ja tuotteet ja levittää palavaa seosta T. Nazin muoto. Polttamisen aallot. Vakuutetuissa järjestelmissä diffuusiopoltto on mahdollista, ja rommi, kilpailija on paikallistettu suhteellisen ohut vyöhykkeellä, joka erottaa polttoainetta ja määräytyy tämän vyöhykkeen nopeudella.

Volumetrinen polttaminense tapahtuu esimerkiksi lämpöpohjaisissa. Reaktori on ihanteellinen (ks.), K-RY: ssä tulee T-REA 0 alkuperäisen seoksen viittaamalla. polttoaineen sisältö ja 0; Muu T-RE G, reaktori lähtee seoksesta toisen kanssa. Polttoaineen a. Koko virtausnopeudella G reaktorin läpi seoksen tasapainotusolosuhteet ja stationaarisen polttotilan pitoisuus voidaan tallentaa URMS:

missä W (a, t) on polttoajan sauva, reaktori. Käyttämällä ilmaisua termodynaamiselle. T-IG T G voidaan saada (1): A \u003d A \u003d A 0 (T G - T) / (T G - T 0) ja kirjoittaa (2) muodossa:

jossa q - (t) \u003d GC (T - T 0) - lämmön poisto reaktorista polttotuotteiden, Q + (t) \u003d QW (A, T) V-nopeus lämpöeristysnopeuden aikana r Sovellus. Isännöstä ja järjestyksestä:

(K 0 -pechexponenz. Kerroin Arrhenius URS: ssä). Q-T-kaaviossa (kuvio 1) riippuvuus Q - (T) ilmaistaan \u200b\u200bsuoralta viivalla, kaltevuuden kulma on suurempi, mitä enemmän virtausnopeus reaktorin läpi; Q + (T) ilmaistaan \u200b\u200bkäyrän avulla, jolla on terävä suurin mahdollinen lähinnä tämän käyrän nousevan haaran lähellä R-JEC: n nopeuden nopean nousun vuoksi T-ROY: n (ilmaisussa W antaa eksponentiaaleja. Kerroin); Se tarkoittaa. Palattavan seoksen palaminen on hyvin laimennettu tuotteilla, vallitseva vaikutus R-a: n nopeuteen alkaa kertoa kerrannaiselle ja n ja R-a hidastuu jyrkästi. Koska polttop polven on ominaista suuret E: n suuret arvot, maksimi käyrän Q + (t) ilmaistaan \u200b\u200berittäin voimakkaasti ja siirretään voimakkaasti T G, ts. Naib Seos reagoi nopeasti, erittäin kuumennetaan korkealla lämpöllä, vaikka se laimennetaan merkittävästi tuotteilla. Kun Kustannukset G Tasoitusolosuhteet (1) ja (2), RYN vastaa risteyspisteitä Q + (t) ja q - (t), voidaan suorittaa suhteessa. T-Rah. Näin ollen kilpailija voi toimia eri tavoin: alhaisen lämpötilan tilassa ilman etenemistä itsekkyyttä, jolla on merkityksetön. Itse levittäminen (T T 0) ja polttoaineen polttaminen (AA 0) (kohta A kuviossa 1 virtausnopeudella G T) tai palamistilassa korkean T-Rah (t t y) ja suuret burnout (A0) Kuvio 1 kulutuksesta G3). Näiden kahden moodin sytytyksen väliset siirtymät ja sen sukupuutto - tapahtuvat hyppäävät kritiikkiin. Kustannukset G B ja G P ASS., Ja aina g b< G П. При промежут. расходах G B < G < G П возможен также неустойчивый режим протекания р-ции при нек-рой промежут. т-ре (точка В на рис. 1 при расходе G 2), когда любое малое случайное возмущение расхода приводит р-цию в один из устойчивых режимов (А" или С). Гистерезисный эффект, свойственный горению, заключается в том, что при любом расходе G в интервале от G B до G П м. б. реализованы оба устойчивых режима - высокотемпературный (собственно горение) и низкотемпературный, в зависимости от того, достигнуто ли данное значение G увеличением расхода со стороны значений, меньших G B , или уменьшением его со стороны значений, больших G П.

Kuva. 1. Q +: n lämmöntuotannon riippuvuus Q +: n ja lämpöalustan Q - reaktiivisen järjestelmän T-FT: stä tuolloin. virtausarvot reaktorin C kautta (selitys tekstissä); T 0 -T-RA. T G - Adiabatich. T-Ra polttaminen.

Kriitikko. Ja hystereesi palamista ominaisia \u200b\u200bilmiöitä esiintyy paitsi kun kulutusta muutetaan, vaan myös muuttamalla muuta ulkoista. Olosuhteet (T 0, V jne.).

Aallot polttavasuoritetaan ominaislaidon polttokykyyn, joka on levinnyt palavan seoksen käytössä olevaan tilaan. Alkoi yhdellä kerroksella palavasta seoksesta, joka täyttää K.L. VOLUME, esim Putki, palamisvauva aloitetaan viereisissä kerroksissa niiden lämmityksen vuoksi kuumilla tuotteilla tai reaktiokerroksen vuoksi. Tämän seurauksena putken levittämistä putken leviämistä syntyy, jonka edessä on palava seos alkuperäisessä T-REA 0: ssa, takanaan polttotuotteita T-RE T P: ssä. Jos lämpöhäviö ei ole Putken seinien T N \u003d T G. Stationaarisessa polttotilassa Kaikki tasaisen aallon etupisteet siirretään samalla nopeudella M, vakio ajoissa. Velocity W, T liukeneva ja palavat komponentit ovat epätasaisesti jakautuneet polttopoistoon, jolloin muodostuu kolmen vyöhykkeen etuosan koordinaattia (kuvio 2). T. Nazissa. Zone 1 T-Ra vie arvoja kapealla aikavälillä Lähellä T R ja R-│ maksimi. Lämmitysvyöhykkeellä 2 ration- ja lämmönsiirto nopeutta ovat huomattavasti vähemmän, OSN. Seoksen lämpötaseessa oleva rooli on lämmön virtaus kiitoksen vyöhykkeestä. Tämän flugin vaikutuksen alaisena palava seos lämmittää niin nopeasti korkean T - R: n, jolla komponenteilla ei ole aikaa reagoida. Vyöhykkeessä 3 palautettavan seoksen ja tuotevalmisteiden molekyylikomponentit suoritetaan. Polttoaineen seurauksena piirin vyöhykkeellä se on hyvin vähentynyt ja seos on rikastettu polttotuotteilla. Lämmitysvyöhykkeen leveysarvot LT ja vyöhyke L D määräytyvät koukulla. Seoksen ja tuotteiden d-seoksen lämpötila on acc.:. Zone Zone L P: n leveys yksinkertaiseen yksivaiheiseen liuokseen on monta kertaa pienempi kuin L T: L P / L T ~ RT T 2 / E (T G - T 0). R-│ tapauksessa monimutkainen mekanismi (esimerkiksi R: n voimakkaalla jarrutuksella tuotteen mukaan) l r m. B. Vertailukelpoinen ja jopa ylittää L.

T ja A: n nykyisten arvojen mukaisesti jaetaan palamisosassa ja h (kuvio 3). Lämmitetyillä kerroksilla rikastetuilla palavalla seoksella on ylimääräinen verrattuna alkuperäisen seoksen H 0: een; Se on painettu ja laimennettu voimakkaasti ruokaseoksella on virhe. Ylimääräinen etu edessä stationaaristen polttavien aaltojen epävakaudesta ja niiden jakelun värähtelytapojen esiintymisestä.

Kuva. 3. Reaktiivisen järjestelmän vaihtaminen polttokappaleen etenemisen koordinaateilla; ja vastaavasti seoksen ja tuotteiden lämpötilan D-kertoimet.

Monivaiheisessa mekanismissa esiintyvien monimutkaisten hyötyjen tapauksessa palamisen etupaneelin rakenne voi osoittautua monimutkaisemmaksi kuin yksinkertaisen (yhden ruokailun) R-│ tapauksessa. Riippuen suhteesta Kinetichin välisestä suhteesta. Jakaa. Monimutkaisen P-tuotannon vaiheet Nämä vaiheet voivat joko virrata yhteen vyöhykkeeseen (yhdistelmätila) tai se voidaan erottaa spatiaalisesti ja valmistua. Sekä lämpö- että diffuusiovirtojen (ohjaustilan) välillä tai ei ole keskinäistä vaikutusta (erotustila). Nopeus levittää palamisen edessä useita. Kiittämisen vyöhykkeet määritetään yleensä K.L. Yksi niistä (t. Naz. Johtava vyöhyke).

Polttoaineen määrä, polttaminen palamisen etuosan etuosan yksikköä kohti, kutsutaan. Useimmat palamisnopeus t. Se määräytyy ilmaisulla: jossa alkuperäisen seoksen tiheys.

Palamisnopeuden laskeminen M ja lineaarinen U-liittyy T - ja kaikkien seoksen komponenttien jakelun löytäminen polttavassa eteen ja vaatii erinomaisten liuoksen. Lämpö- ja massansiirtorivedit reagoiva väliaine. Zeldovich-Frank-Kamenetskyn mukaan yksinkertainen (yhden ruokailla) р-

seoksen lämpöjohtavuus, \u003d Rt 2 g / e (T G - T 0); Arvot ja w vastaavat T-RE T G, seoksen tiheys ja tehokkaat syttyvät R-│ vyöhykkeellä. Tästä F-LIA: sta seuraa, että kaikki fysikaaliset kemikaalit. Sv-palava seos ja lämpö- ja massa-renosa ovat nab. T Solisses T -ratkaisun vaikutus, koska T G: n riippuvuus vastaa eksponenttia. Laki, ts.

Todellisissa olosuhteissa palamisen eteen leviäminen on aina mukana lämpöhäviössä ulkoisessa. Keskiviikko (säteily), joka johtaa T-ry: n ja polttoprosentin vähenemiseen verrattuna Adiabatichiin. arvot. Jos lämmönhäviön voimakkuuden voimakkuuden suhde ylittää joitakin kriittisiä. Arvo, palavan seoksen rationin itset leviäminen muuttuu mahdottomaksi. Polttojen leikkaaminen lisäämällä lämpöhäviötä tapahtuu hypätä: välittömästi ennen turvotusta polttava nopeus eroaa nollasta ja jopa m. B. Lähellä Adiabatichin nopeutta. palaa. Lämpöhäviön hajoamisen myötä konseptit liittyvät. Polttamisen rajat. Joten, jos palavan seoksen sisältö muuttuu vähemmän stoikiometriseksi, vähentää voimakkaasti annos- ja lämmön hajoamista. Muuttumattomalla lämmönsiirrolla tämä johtaa lämpöhäviön voimakkuuden suhdetta lämpöhäviöön. Joidenkin polttoaineiden kanssa tämä asenne saavuttaa kritiikin. Seoksen alapuolella olevat arvot eivät ole palamattomia näissä olosuhteissa; Vastaavaa polttoainetta kutsutaan. Polttamisen pitoisuusraja. Vastaavasti polttamisen rajat alkuvaiheessa T-RE, putken halkaisija jne.

Diffuusion polttaminentapahtuu olosuhteissa, kun polttoainetta ja diffuusi ruusun vyöhykkeessä vastakkaisilta sivuilta; Tällainen, esimerkiksi polttavat kynttilät, pakko. Jos samanaikaisesti K R-│ polttaminen on paljon vähemmän, heillä on aikaa liikkua ja annos etenee tavallisessa Kinetichissä. tila (suhteellisen matala lämpötila). Varten