Efectul asupra unui proces de ardere al unui număr mare de factori determină varietatea tipurilor și a regimurilor de combustie. Astfel, în funcție de starea de agregare a componentelor arderii amestecului combustibil poate fi condiții omogene și eterogene prin amestecarea componentelor - preamestec de combustie (cinetică) și difuzie de condițiile dinamice de gaz - laminar și turbulent, etc.
Principalele tipuri de ardere sunt omogene și eterogene.
Arderea omogenă este procesul de interacțiune a combustibilului și a combustibilului
oxidant în aceeași stare agregată. Cel mai mult
Este larg răspândită combustia omogenă de gaze și vapori în aer.
Combustia arheologică este arderea materialelor combustibile solide.
alov direct pe suprafața lor. O caracteristică caracteristică
arderea eterogenă este absența flacarii. Exemple ...
lui
sunt arderea de antracit, cocs, carbune, metale nevolatile.
Arderea fără flacără, în unele cazuri, se numește decădere.
După cum se poate observa din definitiile, diferența fundamentală de ardere omogenă heterogen, este că, în primul caz, combustibilul și oxidantul sunt în aceeași stare agregată, în al doilea - în diferite.
Trebuie remarcat faptul că arderea solidelor și a materialelor nu este întotdeauna eterogenă. Acest lucru se datorează mecanismului de combustie al substanțelor solide.
De exemplu, arderea lemnului în aer. Pentru a-l lumina, aveți nevoie pentru a aduce orice sursă de căldură, cum ar fi o flacără de la un chibrit sau bricheta, și așteptați pentru ceva timp. Se pune întrebarea: de ce nu se aprinde imediat? Acest lucru se datorează faptului că în perioada inițială, cheresteaua sursa de aprindere trebuie să fie încălzită la o temperatură la care procesul de piroliză începe, sau cu alte cuvinte, descompunerea termică. Astfel, ca rezultat al descompunerii celulozei și a altor componente devin proeminente produse de descompunere - gaze inflamabile - hidrocarburi. Evident, mai multă căldură, mai mare rata de descompunere și astfel viteza de eliberare a gazelor combustibile. Și numai atunci când viteza de emisie de GH este suficientă pentru a crea o anumită concentrație în aer, adică formarea unui mediu combustibil, ar putea să apară arderea. La ce arderea nu lemnul, și produsele de descompunere sale - gaze combustibile. De aceea, arderea lemnului, în cele mai multe cazuri - combustia omogenă, nu eterogenă.
Puteți argumenta: lemnul, în cele din urmă, începe să tumească și să se destrame, așa cum sa spus mai sus - aceasta este o combustie eterogenă. Așa este. Faptul este că produsele finale de descompunere a lemnului sunt în principal gazele combustibile și un reziduu de carbon, așa-numitul cocs. Acesta este cel mai carbonat reziduu pe care l-ați văzut vreodată și chiar ați cumpărat pentru gătitul kebab-urilor shish. Aceste cărbuni sunt carbon pur de aproximativ 98% și nu pot izola GH. Cărbunele arde deja în regimul arderii eterogene, adică sunt fumoase.
Astfel, lemnul arde în primul mod de ardere omogenă și apoi, la o temperatură de aproximativ 800 ° C combustie are o flacără corrupt, adică devine eterogen. Același lucru se întâmplă și cu alte substanțe solide.
Cum ard lichidele în aer? Mecanismul de ardere a lichidelor constă în faptul că mai întâi se evaporă și vaporii formează un amestec combustibil cu aer. Aceasta înseamnă, de asemenea, arderea omogenă în acest caz. faza lichidă nu arde, ci vaporii lichidului
Mecanismul de ardere din metal este aceeași ca și lichide cu excepția faptului că este necesar să se mai întâi în topitură și apoi se încălzește la o temperatură mai ridicată la viteza de evaporare a fost suficientă pentru a forma un mediu de combustibil metal. Unele metale ard pe suprafața lor.
În arderea omogenă se disting două moduri: combustie cinetică și difuzie.
Arderea cinetică este arderea unui amestec de combustibil preamestecat, i. E. omogen. Rata de ardere este determinată numai de cinetica reacției de reducere a oxidării.
Combustia prin difuzie este arderea unui amestec neomogen, atunci când combustibilul și oxidantul nu sunt amestecate în prealabil; neomogene. În acest caz, amestecul de combustibil și oxidant are loc în fața flacării datorită difuziei. Pentru combustia neorganizată, regimul de combustie difuză este caracteristic, majoritatea materialelor combustibile din foc pot arde numai în acest mod. Amestecurile uniforme, bineînțeles, pot fi formate chiar și într-un incendiu real, dar formarea lor mai degrabă precede un incendiu sau oferă un stadiu inițial de dezvoltare.
Diferența fundamentală dintre aceste tipuri de combustie este aceea a unui amestec omogen de molecule de combustibil și un agent de oxidare sunt deja foarte aproape și sunt gata să intre în interacțiune chimică cu aceeași ardere difuzivă acestor molecule trebuie să fie mai întâi aproape unul de altul, datorită difuziei, și numai după aceea start în interacțiune.
Acest lucru este responsabil pentru diferența în rata de ardere.
Timp total de ardere t. constă în durata fizică
chimice și chimice:
Regimul cinetic al arderii se caracterizează prin durata numai a proceselor chimice, adică tt »tx. Deoarece în acest caz nu sunt necesare procesele fizice de preparare (amestecare), adică t ^ 0.
Dimpotrivă, regimul de combustie difuză depinde în principal de
rata de preparare a unui amestec omogen de combustibil (aproximativ convergența moleculelor). În acest caz, tp >> tx. și, prin urmare, acesta din urmă poate fi neglijat, adică Durata sa este determinată în principal de viteza procesului fizic.
Dacă t ^ tx. și anume Ele sunt comensurabile, apoi arderea continuă în
numită regiune intermediară.
De exemplu, ne imaginăm două arzătoare cu gaz (Figura 1.1.): Una dintre ele în deschiderile pentru aer (a), în cealaltă nu sunt (b). În primul caz, aerul va fi aspirat în duza de injecție unde este amestecat în gazul combustibil, astfel un amestec combustibil omogen care este ars la ieșirea duzei într-un mod cinetic. În al doilea caz (b), aerul este amestecat cu gaz combustibil în procesul de ardere, datorită difuziei, caz în care - arderea difuziv.
Fig. 1.1 Exemplu de combustie cinetică (a) și difuzie (b)
Un alt exemplu: o scurgere de gaz în cameră. Gazul se amestecă treptat cu aerul, formând un amestec omogen de combustibil. Și în cazul apariției unei surse de aprindere, apare o explozie. Aceasta este arderea în regim cinetic.
În mod similar, la arderea lichidelor, cum ar fi benzina. Dacă se toarnă într-un recipient deschis și se aprinde, se va produce arderea prin difuzie. Dacă punem containerul într-o cameră închisă și să aștepte ceva timp, benzina este evaporat parțial, amestecat cu aerul și astfel formează un amestec omogen de combustibil. Atunci când se face o sursă de aprindere, după cum știți, va exista o explozie, este - arderea cinetică.
În ce mod se arde pe focuri reale? Desigur, în principal în difuzie. În unele cazuri, un incendiu poate începe și combustia cinetică ca în exemplele de mai sus, dar după arderea amestecului omogen, care este foarte rapid, deja de ardere continuă în modul de difuzie.
La arderea difuzie, în cazul lipsei de oxigen din aer, cum ar fi incendiile în încăperi închise, eventual combustia incompletă a combustibilului pentru a produce produse de combustie incompletă, cum ar fi CO - monoxid de carbon. Toate produsele de ardere incompletă sunt foarte toxice și prezintă un pericol mare la foc. În majoritatea cazurilor, sunt vinovați de moartea oamenilor.
Astfel, principalele tipuri de ardere sunt omogene și eterogene. Diferența vizuală dintre aceste moduri este prezența unei flăcări.
Arderea omogenă poate apărea în două moduri: difuzie și cinetică. Din punct de vedere vizual, diferența lor constă în rata de ardere.
Trebuie remarcat faptul că un alt tip de combustie este separat - arderea explozivilor. Explozivii includ în compoziția lor combustibilul și oxidantul în faza solidă. Deoarece atât combustibilul, cât și oxidantul sunt în aceeași stare agregată, această combustie este omogenă.
Pe focuri reale, practic, există un incendiu ars. Flacăra, după cum se știe, este considerată unul dintre factorii periculoși ai unui incendiu. Ce este o flacără și ce procese există în ea?