Горение пылевзвесей
Проблеме горения и взрывов аэровзвесей твердых горючих (пылевзвесей) посвящены обстоятельные обзоры [484, 151, 68]. Имеется два основных класса пылевзвесей, способных к горению, а именно взвеси порошков органических материалов и взвеси металлических частиц.
Процесс горения аэровзвесей металлических порошков представляется более простым, чем процесс горения органических пылевзвесей. Это связано с тем, что при горении аэровзвеси частиц металла количество промежуточных стадий процесса достаточно мало. Закономерности горения таких систем зависят от состояния частицы металла (плавится она или нет) и от состояния образующегося в результате горения металлического окисла — является ли он в рассматриваемых условиях конденсированным, жидким или газообразным *).В случае органических пылевзвесей разнообразие возможных механизмов протекания реакции огромно. Основной гетерогенной реакции окислителя с твердым углеродом материала частиц могут предшествовать испарение летучих компонентов и пиролиз частиц. Если пылевзвесь слишком переобогащена горючим, то с большой вероятностью сгорать будут только летучие компоненты материала частиц. Поэтому даже 'очень богатые пыле- взвеси все еще могут гореть. Так, например, по угольной пылевзвеси стационарное горение может распространяться даже при коэффициенте соотношения компонентов около 10, что намного превышает верхний концентрационный предел горения в случае газообразных горючих. В этом случае кокс, входящий в состав угля, вообще не сгорает и пламя распространяется только за счет горения летучих компонентов угля.
Еще одно важное отличие горения пылевзвесей от горения аэровзвесей жидких горючих заключается в том, что частички пыли в процессе горения способны разогреваться до высокой температуры. А в случае распыленных капель жидкого топлива их температура ограничена температурой кипения жидкости, соответствующей давлению окружающей среды.
Следовательно, излучение от пламен в двухфазных капельных системах обязано лишь свечению частичек сажи, образующихся при горении богатых участков двухфазной смеси, в то время как при горении пылевых систем источниками излучения могут служить собственно частички пыли. C теоретической точки зрения имеются веские доводы в пользу того, что лучистый перенос энергии может стать основным на стадии, когда охваченный горением объем пылевой системы становится очень большим и непрозрачным. При этом скорость горения может увеличиться примерно на порядок величины по сравнению со скоростью распространения пламени в системах малого масштаба, где существенны лучистые потери тепла. Эти теоретические результаты качественно подтверждаются некоторыми экспериментальными данными, в которых скорость распространения пламени по уголь-*’ Сад. также [26*, 27*]. — Прим. ред.
ной пьЛи составляла IO ... 30 см/с, если размеры охваченной горением зоны были малы и если эта зона оставалась прозрачно#, и возрастала примерно до 1 м/с, если эта зона становилась непрозрачной.
1.2.4.1.
Еще по теме Горение пылевзвесей:
- Аэровзвеси твердых горючих (пылевзвеси)
- 1.3.2.6. Неустойчивость горения
- Горение струй и аэровзвесей жидких горючих
- Взрывная волна при горении сферического облака
- Механизм взрывного горения
- Аэродинамика горения
- 2.5.3.4. Взрывная волна, образованная горением облака произвольной формы
- Общие сведения о горении
- 1.2.1. Термохимия процесса горения
- Взрывное развитие процессов горения
- ОГЛАВЛЕНИЕ