www.wikidata.uk-ua.nina.az
Gori nnya angl burning nim Brennen n ekzotermichna reakciya okisnennya rechovin yaka suprovodzhuyetsya vidilennyam dimu ta abo viniknennyam polum ya i abo svitinnyam PalivoFizichni osnoviSonce Sonyachna radiaciyaFotosintez Roslini Biomasa Gumifikaciya Skam yaninnyaGorinnyaVikopne palivoVugillya Goryuchi slanci Gidrat metanu Nafta Prirodnij gaz TorfPrirodne nevikopne palivoVodorosti Derevina Roslinni i tvarinni zhiri ta oliyi TravaShtuchne palivoBiopalivo Generatorni gazi Koks Motorni palivaKoncepciyiEnergetichna biosirovinapor Fakelne gorinnya gazu nafti Tliyuche gorinnya vugilnih briketivZmist 1 Viznachennya i zagalnij opis 2 Istoriya 3 Vidi gorinnya 4 Polum ya 4 1 Kolir polum ya 4 2 Elektrichni vlastivosti polum ya 5 Teoriya gorinnya 5 1 Termodinamika gorinnya 5 2 Kinetika gorinnya 5 3 Reaktor idealnogo peremishuvannya 5 4 Laminarne gorinnya 5 5 Turbulentne gorinnya 5 6 Komp yuterne modelyuvannya gorinnya 6 Geterogenne gorinnya 7 Fizika gorinnya 8 Spalyuvannya 9 Div takozh 10 Primitki 11 LiteraturaViznachennya i zagalnij opis RedaguvatiGorinnya za suchasnimi uyavlennyami skladnij fiziko himichnij proces na osnovi ekzotermichnih reakcij okislennya vidnovlennya yakij vidznachayetsya znachnoyu shvidkistyu perebigu vidilennyam velikoyi kilkosti tepla i svitla masoobminom z navkolishnim seredovishem Pid chas gorinnya zdebilshogo utvoryuyetsya polum ya Gorinnya mozhe pochatisya znenacka vnaslidok samozajmannya abo buti sponukane zapalyuvannyam Stosovno do vibuhovih rechovin rozriznyayut rivnomirne abo normalne gorinnya postijna shvidkist rozpovsyudzhennya vid chastok sm s do soten sm s ta nerivnomirne abo vibuhove nestabilna shvidkist do soten m s Gorinnya vinikaye koli ye goryucha rechovina okisnyuvach ta dzherelo zapalyuvannya Okislyuvachami mozhut buti kisen povitrya bertoletova sil peroksid natriyu azotna kislota hlor fluor brom oksidi azotu tosho Gorinnya mozhe buti povnim i nepovnim Povne za dostatnoyi abo nadlishkovoyi kilkosti okisnyuvacha i za takogo gorinnya vidilyayutsya netoksichni rechovini Nepovne vidbuvayetsya za nedostatnoyi kilkosti okislyuvacha Za nepovnogo gorinnya utvoryuyutsya produkti nepovnogo zgorannya sered yakih ye toksichni rechovini chadnij gaz voden Istoriya Redaguvati Zhovte zabarvlennya polum ya gazovogo palnika pri vnesenni v nogo slidiv natriyu kuhonna sil na droti viklikane viprominyuvannyam dubletnoyi D liniyi natriyu z dovzhinami hvil 589 i 589 6 nmDo vidkrittya kisnyu na pochatku 1770 h rokiv Karlom Sheyele i Dzhozefom Pristli vvazhalosya sho vsi tila yaki zdatni goriti mistyat osoblive nachalo flogiston yakij v hodi gorinnya vidilyayetsya z tila zalishayuchi zolu V 1775 roci Lavuazye pokazav sho navpaki do goryuchoyi rechovini vprodovzh gorinnya priyednuyetsya kisen povitrya a v 1783 roci Lavuazye i Laplas viyavili sho na vihodi gorinnya vodnyu chista voda Ci vidkrittya zaklali osnovu suchasnih naukovih poglyadiv na prirodu gorinnya Nastupnij krok v rozvitku osnov teoriyi gorinnya pov yazanij z robotami Mallara ru i Le Shatelye 1 i V O Mihelsona vikonanimi v 1880 ti roki 2 U 1890 roci Mihelson oprilyudniv robotu 3 pro poshirennya polum ya v trubah i zaproponuvav teoriyu palnika Bunzena U 1928 roci Burke i Shumann rozglyanuli zadachu pro difuzijne polum ya i pokazali sho koli shvidkist zgoryannya reagentiv u himichnij reakciyi nabagato bilsha vid shvidkosti pidvedennya reagentiv z dopomogoyu difuziyi zonu reakciyi mozhna vvazhati neskinchenno tonkoyu pri comu v nij avtomatichno vstanovlyuyetsya stehiometrichne spivvidnoshennya mizh okisnyuvachem i palnim a maksimalna temperatura v zoni reakciyi blizka do adiabatichnoyi temperaturi gorinnya 4 Suchasna teoriya gorinnya bere pochatok vid robit M M Semenova po teplovomu vibuhu 5 6 vikonanih u 1920 ti roki Zasnovanij M M Semenovym u 1931 roci Institut himichnoyi fiziki en stav providnim naukovim centrom po himichnij fizici ta gorinnyu 7 U 1938 roci D A Frank Kameneckij rozvinuv teoriyu teplovogo vibuhu 8 i razom iz Ya B Zeldovichem teoriyu poshirennya laminarnogo polum ya v poperedno peremishanih sumishah 9 Togo zh 1938 roku v doslidah A F Byelyayeva bulo pokazano sho gorinnya letkih vibuhovih rechovin vidbuvayetsya v gazovij fazi 10 Takim chinom pitannya pro shvidkist gorinnya takih rechovin bulo zvedeno do pitannya pro shvidkist gorinnya v gazovij fazi i v 1942 roci Ya B Zeldovich rozvinuv teoriyu gorinnya kondensovanih rechovin yaka bazuvalasya na teoriyi poshirennya polum ya v gazi 11 V 1940 vi roki Ya B Zeldovich rozvivaye teoriyu detonaciyi 12 yaka bula nazvana modellyu ZND en za imenami Zeldovicha Nejmana i Doringa oskilki nezalezhno vid nogo podibni rezultati otrimali fon Nejman 13 i Doring 14 Vidi gorinnya RedaguvatiZa shvidkistyu ruhu sumishi gorinnya podilyayetsya na povilne gorinnya abo deflagraciyu i detonacijne gorinnya detonaciyu Hvilya deflagracijnogo gorinnya poshiryuyetsya z dozvukovoyu shvidkistyu ru a nagrivannya vihidnoyi sumishi zdijsnyuyetsya v osnovnomu teploprovidnistyu Detonacijna hvilya ruhayetsya z nadzvukovoyu shvidkistyu pri comu himichna reakciya pidtrimuyetsya zavdyaki nagrivannyu reagentiv udarnoyu hvileyu i v svoyu chergu pidtrimuye stijke poshirennya udarnoyi hvili 15 16 Povilne gorinnya podilyayetsya na laminarne i turbulentne v zalezhnosti vid harakteru plinu sumishi 17 V detonacijnomu gorinni plin produktiv zavzhdi turbulentnij Za pevnih umov povilne gorinnya mozhe perehoditi v detonaciyu 18 angl DDT deflagration to detonation transition 19 source source source source source source source source source source source source source source Yaksho vihidni komponenti sumishi gazi to gorinnya nazivayut gazofaznim abo gomogennim V gazofaznomu gorinni okisnyuvach zazvichaj kisen vzayemodiye z palnim napriklad vodnem chi prirodnim gazom Yaksho okisnyuvach i palne zazdalegid peremishani na molekulyarnomu rivni to takij rezhim nazivayetsya gorinnyam poperedno peremishanoyi sumishi angl premixed combustion Yaksho zh okisnyuvach i palne viddileni odin vid odnogo u vihidnij sumishi i nadhodyat v zonu gorinnya z dopomogoyu difuziyi to gorinnya nazivayetsya difuzijnim 20 Yaksho spochatku okisnyuvach i palne perebuvayut v riznih fazah to gorinnya nazivayetsya geterogennim Zazvichaj u comu vipadku reakciya okisnennya takozh ide v gazovij fazi v difuzijnomu rezhimi a teplo sho vidilyayetsya v reakciyi chastkovo vitrachayetsya na termichnij rozklad i viparovuvannya palnogo 21 Napriklad za cim mehanizmom goryat vugillya chi polimeri u povitri V deyakih sumishah mozhut vidbuvatisya ekzotermichni reakciyi v kondensovanij fazi z utvorennyam tverdih produktiv bez suttyevogo gazovidilennya Takij mehanizm nazivayetsya tverdofaznim gorinnyam Vidilyayut takozh taki osoblivi vidi gorinnya yak tlinnya bezpolum yane i holodnopolum yane gorinnya Gorinnyam abo yadernim gorinnyam nazivayut termoyaderni reakciyi v zoryah u yakih v procesah zoryanogo nukleosintezu utvoryuyutsya yadra himichnih elementiv 22 Polum ya Redaguvati Polum ya u palniku Bunzena 1 podacha povitrya zakrita 2 podacha povitrya znizu majzhe perekrita 3 sumish blizka do stehiometrichnoyi 4 maksimalna podacha povitryaPolum ya ce svitna zona utvorena v hodi gorinnya Temperatura polum ya zalezhit vid skladu vihidnoyi sumishi j umov za yakih zdijsnyuyetsya gorinnya Pri gorinni prirodnogo gazu v povitri temperatura v garyachij zoni mozhe perevishuvati 2000 K a pri gorinni acetilenu v kisni gazove zvaryuvannya 3000 K 23 Kolir polum ya Redaguvati V zoni gorinnya mozhut vinikati vilni radikali j molekuli v elektronno zbudzhenih i kolivalno zbudzhenih stanah Yaksho intensivnist svichennya dostatno visoka to jogo mozhna pobachiti neozbroyenim okom Kolir polum ya viznachayetsya tim na yakih chastotah idut kvantovi perehodi sho roblyat osnovnij vnesok u viprominyuvannya v vidimij oblasti spektra Znachna chastina viprominyuvannya osoblivo pri nayavnosti tverdoyi fazi pilinok abo chastinok sazhi v polum yi pripadaye na infrachervonu oblast yaka sub yektivno sprijmayetsya yak zhar vid vognyu V infrachervone viprominyuvannya roblyat vnesok kolivalno zbudzheni molekuli CO CO2 i H2O Pri gorinni vodnyu v chistomu povitri polum ya majzhe bezbarvne Vono maye led pomitnij blakitnij vidtinok cherez viprominyuvannya radikaliv OH v optichnomu diapazoni na dovzhinah hvil 306 308 nm 24 Odnak zazvichaj vodneve polum ya v povitri svititsya silnishe cherez nayavnist pilinok i organichnih mikrodomishok Polum ya pri gorinni vuglevodnevih paliv u palniku Bunzena takih yak propan chi butan mozhe mati riznij kolir zalezhno vid spivvidnoshennya palnogo i povitrya Pri gorinni v difuzijnomu rezhimi bez podachi povitrya v palnik polum ya zabarvlene v zhovtij abo chervonuvatij kolir viklikanij svichennyam rozzharenih mikrochastinok sazhi Pri pidmishuvanni nevelikoyi kilkosti povitrya na vihodi z palnika vinikaye neyaskravij sinij konus polum ya Podalshe zbilshennya podachi povitrya prizvodit do viniknennya dvoh konusiv polum ya vnutrishnogo yaskravogo sino zelenogo i zovnishnogo sino fioletovogo nabagato mensh intensivnogo 25 Zdatnist domishok zabarvlyuvati polum ya v rizni kolori vikoristovuyetsya v analitichnij himiyi dlya pirohimichnogo analizu i v pirotehnici dlya salyutiv feyerverkiv ta signalnih raket Elektrichni vlastivosti polum ya Redaguvati Polum ya vuglevodnevih paliv mozhe vzayemodiyati z elektromagnitnim polem tobto v nomu nayavni zaryadzheni chastinki Eksperimentalno viyavleno sho koncentraciya ioniv u polum yi mozhe na 4 6 poryadkiv perevishuvati koncentraciyu yaka sposterigalasya b pri chisto termichnomu mehanizmi ionizaciyi i faktichno polum ya mozhe povoditi sebe yak slaboionizovana plazma Odnak temperatura polum ya nedostatnya dlya togo shob komponenti sumishi mogli ionizuvatisya v rezultati zitknen molekul mizh soboyu i v 1950 ti roki viyavilosya sho osnovnim mehanizmom generaciyi ioniv ye hemoionizaciya 26 Vvazhayetsya sho hemoionizaciya ide v osnovnomu cherez utvorennya iona CHO 27 hocha v polum yi sposterigayutsya j inshi ioni 28 Pri vidsutnosti vuglecyu ion CHO ne utvoryuyetsya tomu koncentraciya ioniv u polum yi chistogo vodnyu v chistomu kisni duzhe mala Koncentraciya ioniv suttyevo pidvishuyetsya yaksho v gazi nayavni navit slidovi kilkosti organichnih rechovin pri comu providnist polum ya silno zbilshuyetsya Ce yavishe vikoristovuyetsya v plazmovo ionizacijnih detektorah en gazovih hromatografiv Teoriya gorinnya RedaguvatiNezvazhayuchi na velikij dosvid vikoristannya na praktici procesi gorinnya zalishayutsya odnimi z najskladnishih dlya naukovogo vivchennya Nauka pro gorinnya ye vishoyu miroyu mizhdisciplinarnoyu vona lezhit na stiku takih naukovih disciplin yak gazodinamika himichna termodinamika himichna kinetika molekulyarna i himichna fizika teplomasoobmin kvantova himiya i fizika materialoznavstvo i komp yuterne modelyuvannya 29 Termodinamika gorinnya Redaguvati Vihidnij sklad goryuchoyi sumishi harakterizuyetsya molyarnimi abo masovimi chastkami komponentiv i pochatkovimi tiskom i temperaturoyu Yaksho sklad sumishi pidibranij tak sho pri jogo zgoryanni i palne i okisnyuvach povnistyu peretvoryuyutsya v produkti reakciyi to taka sumish nazivayetsya stehiometrichnoyu Sumishi z nadlishkom paliva nazivayutsya bagatimi a z nedostacheyu paliva bidnimi Stupin vidhilennya skladu sumishi vid stehiometrichnogo harakterizuyetsya koeficiyentom nadlishku paliva angl equivalence ratio 30 ϕ Y F Y O Y F Y O s t displaystyle phi frac Y F Y O Y F Y O st de YF i YO masovi chastki paliva i okisnyuvacha vidpovidno a YF YO st yihnye vidnoshennya v stehiometrichnij sumishi Takozh vikoristovuyetsya koeficiyent nadlishku okisnyuvacha abo povitrya obernenij do koeficiyenta nadlishku paliva Adiabatichna temperatura gorinnya sumishej CH4 z povitryam v zalezhnosti vid koeficiyenta nadlishku paliva P 1 bar T0 298 15 KYaksho gorinnya vidbuvayetsya adiabatichno en pri postijnomu ob yemi to zberigayetsya povna vnutrishnya energiya sistemi yaksho zh pri postijnomu tisku to entalpiya sistemi Na praktici umovi adiabatichnogo gorinnya nablizheno realizuyutsya u polum yi sho vilno poshiryuyetsya bez vrahuvannya teplovih vtrat viprominyuvannyam i v inshih vipadkah koli vtratami tepla iz zoni reakciyi mozhna znehtuvati napriklad v kamerah zgoryannya potuzhnih gazoturbinnih ustanovok chi raketnih dviguniv Adiabatichna temperatura gorinnya ce temperatura produktiv sho dosyagayetsya pri povnomu protikanni himichnih reakcij ta vstanovlenni termodinamichnoyi rivnovagi Dlya termodinamichnih rozrahunkiv vikoristovuyutsya tablici termodinamichnih funkcij 31 vsih komponentiv vihidnoyi sumishi ta produktiv Metodi himichnoyi termodinamiki dozvolyayut rozrahuvati sklad produktiv kincevij tisk i temperaturu pri zadanih umovah zgoryannya Narazi dostupno bagato program zdatnih vikonuvati ci rozrahunki 32 33 Teplota zgoryannya ce kilkist teploti sho vidilyayetsya pri povnomu zgoryanni vihidnih komponentiv tobto do CO2 i H2O dlya vuglevodnevih paliv Na praktici chastina energiyi sho vidilyayetsya vitrachayetsya na disociaciyu produktiv tomu adiabatichna temperatura gorinnya bez vrahuvannya disociaciyi viyavlyayetsya pomitno vishoyu vid tiyeyi sho sposterigayetsya na praktici 34 Termodinamichnij rozrahunok dozvolyaye viznachiti rivnovazhnij sklad i temperaturu produktiv ale ne daye niyakoyi informaciyi pro te z yakoyu shvidkistyu sistema nablizhayetsya do rivnovazhnogo stanu Povnij opis gorinnya potrebuye znannya mehanizmu i kinetiki reakcij i umov teplo i masoobminu z navkolishnim seredovishem Kinetika gorinnya Redaguvati Detalna kinetichna shema reakcij pri gorinni navit najprostishih vuglevodnevih paliv takih yak metan vklyuchaye desyatki abo navit sotni komponentiv yaki berut uchast v sotnyah elementarnih himichnih reakcij 35 Pri modelyuvanni takih velikih mehanizmiv vinikayut znachni obchislyuvalni skladnosti Voni zumovleni tim sho harakternij chas protikannya okremih reakcij mozhe vidriznyatisya na poryadkiv velichini i vidpovidni sistemi diferencialnih rivnyan viyavlyayutsya zhorstkimi angl stiff sho suttyevo uskladnyuye chiselne rozv yazuvannya Tomu v praktichnih rozrahunkah procesiv gorinnya vikoristovuyetsya tri pidhodi 36 Globalnij mehanizm V nomu vikoristovuyetsya empirichna kinetichna shema z odniyeyu chi dekilkoma stadiyami sho dozvolyaye vikonuvati rozrahunki dvoh i trivimirnih techij v tom chisli turbulentnih Napriklad dlya gorinnya metanu mozhe vikoristovuvatisya nastupna odnostadijna shema C H 4 2 O 2 C O 2 2 H 2 O displaystyle mathrm CH 4 2O 2 rightarrow CO 2 2H 2 O z kinetichnimi parametrami yaki pidbirayutsya za eksperimentalno vimiryanoyu shvidkistyu polum ya 37 Povnij mehanizm U povnij kinetichnij shemi vrahovuyutsya yaksho ce mozhlivo vsi najvazhlivishi komponenti ta elementarni reakciyi Taki shemi vikoristovuyutsya dlya modelyuvannya odnovimirnogo laminarnogo polum ya oskilki potuzhnosti suchasnih komp yuteriv vse she nedostatni dlya bagatovimirnih rozrahunkiv z detalnimi shemami Krim togo dani pro konstanti shvidkostej elementarnih reakcij poki sho ne mozhut buti otrimani v eksperimenti abo rozrahovani teoretichno z dostatnoyu tochnistyu Skorochenij mehanizm V shemi na osnovi analizu okremih stadij ne vrahovuyutsya maloznachni komponenti i reakciyi V rezultati kilkist komponentiv i reakcij v shemi zmenshuyetsya i staye mozhlivim vikonuvati bagatovimirni rozrahunki sho vrahovuyut vazhlivi kinetichni efekti Reaktor idealnogo peremishuvannya Redaguvati V zazdalegid peremishanij sumishi palnogo j okisnyuvacha reakciya gorinnya mozhe vidbuvatisya v usomu ob yemi zajnyatomu goryuchoyu sumishshyu ob yemne gorinnya abo u vuzkij zoni front polum ya sho rozdilyaye vihidnu sumish i produkti i poshiryuyetsya u viglyadi tak zvanoyi hvili gorinnya Ob yemne gorinnya mozhe buti organizovane v gomogennomu reaktori idealnogo peremishuvannya v yakij nadhodit vihidna sumish pri temperaturi T0 Na vihodi z reaktora sumish maye temperaturu Tb T0 yaka vstanovlyuyetsya u vidpovidnosti z potochnim rezhimom roboti reaktora V takomu reaktori mozhut isnuvati chislenni stacionarni rezhimi yavisha gisterezisu a takozh nestacionarni rezhimi i avtokolivannya 38 Vsi ci yavisha harakterni dlya teoriyi gorinnya cherez nelinijnist yiyi rivnyan Laminarne gorinnya Redaguvati Laminarne polum ya gazovoyi zapalnichkiPri nevelikih shvidkostyah techiyi sumishi gorinnya mozhe zdijsnyuvatisya v laminarnomu rezhimi Tak goryat napriklad svichka difuzijne gorinnya abo pobutova gazova plita gorinnya poperedno peremishanoyi sumishi pri nevelikih vitratah gazu U poperedno peremishanij sumishi front polum ya ruhayetsya vidnosno vihidnoyi sumishi z strogo viznachenoyu shvidkistyu yaka nazivayetsya shvidkistyu laminarnogo polum ya Cya shvidkist zalezhit vid vihidnogo skladu sumishi yiyi tisku i temperaturi ale ne zalezhit vid umov zapalyuvannya Shvidkist laminarnogo polum ya dlya metanu ta bilshosti inshih vuglevodnevih paliv za normalnih umov u povitri mozhe zminyuvatisya priblizno vid 10 do 70 santimetriv za sekundu 39 Shvidkist gorinnya sumishej vodnyu z povitryam grimuchij gaz dosyagaye dekilkoh metriv za sekundu i mozhe sprijmatisya yak vibuh Laminarne polum ya mozhe poshiryuvatisya lishe v sumishi sklad yakoyi ne vihodit za mezhi diapazonu tak zvanih koncentracijnih mezh Nizhnya i verhnya koncentracijni mezhi vidpovidayut minimalnomu i maksimalnomu koeficiyentu nadlishku paliva pri yakomu polum ya she mozhe poshiryuvatisya po sumishi Dlya metanu v povitri voni stanovlyat priblizno 5 i 15 ob yemnih vidsotkiv 40 Vibuhi pobutovogo gazu vinikayut todi koli v primishenni z poganoyu ventilyaciyeyu perevishuyetsya nizhnya koncentracijna mezha i cherez iskru chi inshe dzherelo sumish spalahuye Cej samij efekt prizvodit do vibuhiv metanu v shahtah Krim koncentracijnoyi mezhi isnuye takozh mezha po diametru poshirennya polum ya v trubi V trubi diametrom menshe kritichnogo polum ya poshiryuvatisya ne mozhe cherez veliki vtrati tepla v stinki i zagibeli aktivnih radikaliv na stinci 41 Na comu principi bazuyetsya bezpechna lampa Devi v yakij zastosovuyetsya vidkritij vogon ale polum ya zakrite metalichnoyu sitkoyu i ne viklikaye vibuhu metanu v shahtah Turbulentne gorinnya Redaguvati Turbulentne polum ya potuzhnogo klinopodibnogo raketnogo dviguna dlya bagatorazovogo odnostupenevogo aerokosmichnogo korablya Lockheed Martin X 33Turbulentne gorinnya tobto gorinnya sumishi techiya yakoyi ye turbulentnoyu ce rezhim gorinnya yakij najchastishe zustrichayetsya v praktichnih pristroyah i odnochasno najskladnishij dlya vivchennya 42 Turbulentnist zalishayetsya odniyeyu z nebagatoh nevirishenih problem klasichnoyi fiziki 43 Zavershenoyi teoriyi turbulentnih techij v tomu chisli j za vidsutnosti v nih himichnih reakcij dosi ne isnuye Vzayemodiya turbulentnogo potoku z frontom gorinnya dodatkovo uskladnyuye analiz Navit na yakisnomu rivni vpliv gorinnya na turbulentnist i obernenij vpliv turbulentnosti na gorinnya mozhe prizvodit do protilezhnih efektiv 44 Gorinnya mozhe yak intensifikuvati turbulentnist za rahunok dodatkovogo teplovidilennya tak i navpaki zmenshuvati yiyi cherez zbilshennya v yazkosti z pidvishennyam temperaturi Z inshogo boku turbulentnist nibi zminaye front polum ya zbilshuyuchi ploshu frontu Vnaslidok cogo rizko zrostaye teplovidilennya v potoci tobto zbilshuyetsya potuzhnist vsiyeyi sistemi Turbulentnist takozh intensifikuye procesi zmishuvannya komponentiv yaksho spochatku voni ne buli peremishani U zv yazku z cim na praktici v sistemah vid yakih vimagayetsya visoka potuzhnist dvigunah topkah gazoturbinnih ustanovkah vikoristovuyetsya same turbulentnij rezhim Odnak nadmirno intensivna turbulentnist mozhe pogasiti polum ya Keruvati turbulentnim potokom skladno V nomu postijno vinikayut stohastichni pulsaciyi shvidkosti ta tisku yaki mozhut viklika ti nestijkosti gorinnya i prizvoditi do rujnuvannya konstrukciyi palnika ta avarij Pulsaciyi temperaturi prizvodyat do togo sho sumish zgoryaye nerivnomirno v rezultati chogo u vikidah zbilshuyetsya vmist shkidlivih rechovin Opis turbulentnogo gorinnya potrebuye zastosuvannya komp yuternogo modelyuvannya Pri comu yak i dlya techij v yakih ne vidbuvayetsya reakcij mozhut zastosovuvatisya tri pidhodi dlya chiselnogo rozv yazuvannya rivnyan Nav ye Stoksa sho vikoristovuyutsya v obchislyuvalnij gidrodinamici RANS useredneni za chislom Rejnoldsa rivnyannya Nav ye Stoksa LES metod velikih vihoriv en i pryame chiselne modelyuvannya 45 Komp yuterne modelyuvannya gorinnya Redaguvati Vazhlivist procesu gorinnya v tehnichnih pristroyah razom z visokoyu vartistyu naturnih eksperimentiv spriyayut shvidkomu rozvitku komp yuternogo modelyuvannya gorinnya Modeli procesiv gorinnya bazuyutsya na zakonah zberezhennya masi impulsu ta energiyi v bagatokomponentnij reakcijnij sumishi Rivnyannya teoriyi gorinnya ce rivnyannya neperervnosti dlya sumishi v cilomu i vsih okremih komponentiv rivnyannya Nav ye Stoksa dlya stiskuvanogo seredovisha i rivnyannya perenosu tepla z himichnimi dzherelami 46 Z detalnimi kinetichnimi shemami cya sistema diferencialnih rivnyan v chastinnih pohidnih nadzvichajno skladna i dosi ne isnuye universalnih chiselnih shem yaki mogli b zastosovuvatisya u vsih rezhimah gorinnya i temperaturnih diapazonah Tomu taki shemi buduyutsya dlya chastkovih vipadkiv yaki dozvolyayut dodatkovo sprostiti sistemu rivnyan V odnovimirnomu vipadku dlya povilnogo gorinnya laminarne polum ya rozrobleni efektivni metodi rozv yazuvannya sistemi rivnyan zokrema dlya detalnih kinetichnih shem i dostupni paketi program yaki rozv yazuyut ci zadachi Pri doslidzhennyah najchastishe vikoristovuyutsya komercijni paketi CHEMKIN en 47 i COSILAB en 48 a takozh vilne PZ Cantera en 49 U dvoh i trivimirnomu vipadkah dosi najchastishe vikoristovuyetsya globalna kinetichna shema Takij pidhid realizovanij napriklad v paketah ANSYS FLUENT 50 i KIVA en 51 odnak razom iz zbilshennyam obchislyuvalnoyi potuzhnosti komp yuteriv z yavlyayutsya i rozrahunki z skorochenimi kinetichnimi shemami 52 i detalnimi shemami Dlya rozv yazuvannya takih zadach vikoristovuyutsya superkomp yuteri 53 Geterogenne gorinnya RedaguvatiGeterogennimi procesami na protivagu gomogennim v himiyi ta fizici nazivayut procesi sho vidbuvayutsya v geterogennih sistemah tobto sistemah yaki mistyat bilshe odniyeyi fazi napriklad gaz i ridina a takozh procesi sho vidbuvayutsya na granici rozdilu faz V doslidzhennyah po gorinnyu termin geterogenne gorinnya vikoristovuyetsya dlya sistem v yakih palivo j okisnyuvach pochatkovo perebuvayut v riznih fazah 21 navit yaksho v procesi palivo viparovuyetsya i sami himichni reakciyi vidbuvayutsya v gazovij fazi Tipovim prikladom ye gorinnya vugillya u povitri v yakomu vuglec mozhe reaguvati z kisnem na poverhni chastinok vugillya z utvorennyam chadnogo gazu Nadali chadnij gaz mozhe dogoryati v gazovij fazi j utvoryuvati vuglekislij gaz a v deyakih rezhimah palivo mozhe viparovuvatisya z poverhni chastinok i okisnyuvatisya yak gazopodibnij vuglec v gazovij fazi Nezvazhayuchi na vidminnist mehanizmiv vsi ci rezhimi formalno nalezhat do geterogennogo gorinnya Geterogenne gorinnya ye nadzvichajno vazhlivim u praktichnih zastosuvannyah gorinnya Bilshist paliv zruchnishe zberigati i transportuvati v ridkomu viglyadi zokrema zridzhenij prirodnij gaz Robochi procesi v topkah dvigunah vnutrishnogo zgoryannya dizelnih dvigunah povitryano reaktivnih dvigunah ridinnih raketnih dvigunah ce geterogenne gorinnya a optimizaciya procesu viparovuvannya ta zmishuvannya paliva z okisnyuvachem dlya yih podachi v kameru zgoryannya vazhliva skladova chastina optimizaciyi vsogo procesu gorinnya v robochih sistemah Praktichno vsi pozhezhi ce takozh geterogenne gorinnya odnak vibuhi pobutovogo gazu nalezhat do gomogennogo gorinnya oskilki pochatkovo i palne i okisnyuvach ce gazi Dlya pidvishennya energetichnih harakteristik tverdih paliv u nih mozhut dodavatisya metali ru Taki paliva mozhut vikoristovuvatisya napriklad dlya shvidkisnih pidvodnih torped oskilki chistij alyuminij dobre gorit u vodi 54 Gorinnya alyuminiyu ta inshih metaliv vidbuvayetsya za geterogennim mehanizmom 55 Fizika gorinnya Redaguvati Harakter fakelnogo gorinnya vugilno gazovih palivnih sumishej Za gorinnya odnoridnih goryuchih sumishej vinikaye kinetichne gorinnya shvidkist poshirennya yakogo zalezhit vid shvidkosti peredavannya teplovoyi energiyi v sumishi i mozhe dosyagati soten metriv na sekundu suprovodzhuyuchis vibuhom Harakter gorinnya paliva vivchayut na specialnih palivnih stendah div fakelne gorinnya vugilnih sumishej na svitlini Tablicya Osnovni harakteristiki reakcij gorinnya i mezhi zajmannya deyakih gaziv Gaz Formuli reakcij z kisnem Teplota zgoryannya MDzh m3 Vitrata povitrya dlya spalyuvannya m3 m3 Temperatura zajmannya SVisha NizhchaVodenOksid vuglecyuMetanEtanPropanButanPentanEtilenPropilenButilenPentilenAcetilen N2 0 5O2 N2O2SO O2 2SO2SN4 2O2 SO2 2N2O2S2N6 7O2 4SO2 6N2OS3N8 5O2 3SO2 4N2OS4N10 6 5O2 4SO2 5N2OS5N12 8O2 5SO2 6N2OS2N4 3O2 2SO2 2N2OS3N6 4 5O2 3SO2 3N2OS4N8 6 0O2 4SO2 4N2OS5N10 7 5O2 5SO2 5N2OS2N2 2 5O2 2SO2 N2O 12 812 638 8270 3101 2133 8169 363 091 7121 4150 758 0 11 712 035 964 493 2123 6156 659 186 0113 5140 958 0 2 382 389 5216 6623 8030 9438 0814 2821 4228 5635 7011 90 410610545530504430284510455440298335Spalyuvannya RedaguvatiSpalyuvannya goryuchih kopalin Spalyuvannya visokokoncentrovanoyi vodovugilnoyi suspenziyiDiv takozh RedaguvatiSpalyuvannya Zajmannya Protipozhezhna profilaktikaPrimitki Redaguvati Mallard E Le Chatelier H L Thermal model for flame propagation Annals of Mines 1883 T 4 S 379 Hitrin Fizika goreniya i vzryva 1957 s 8 Mihelson V A O normalnoj skorosti vosplameneniya gremuchih gazovyh smesej Sobr soch M Novyj agronom 1930 t 1 Burke S P Schumann T E W Diffusion flames Industrial amp Engineering Chemistry 1928 T 20 10 S 998 1004 Semyonov N N Teplovaya teoriya goreniya i vzryvov UFN 1940 T XXIII vip 3 S 251 292 Semyonov N N Teplovaya teoriya goreniya i vzryvov okonchanie UFN 1940 T XXIV vip 4 8 S 433 486 Hitrin Fizika goreniya i vzryva 1957 s 9 Frank Kameneckij D A Raspredelenie temperatur v reakcionnom sosude i stacionarnaya teoriya teplovogo vzryva Zhurnal fizicheskoj himii 1939 T 13 6 S 738 755 Zeldovich Ya B Frank Kameneckij D A Teoriya teplovogo rasprostraneniya plameni Zhurnal fizicheskoj himii 1938 T 12 1 S 100 105 Belyaev A F O gorenii vzryvchatyh veshestv Zhurnal fizicheskoj himii 1938 T 12 1 S 93 99 Zeldovich Ya B K teorii goreniya porohov i vzryvchatyh veshestv Zhurnal eksperimentalnoj i teoreticheskoj fiziki 1942 T 12 1 S 498 524 Zeldovich Ya B K teorii rasprostraneniya detonacii v gazoobraznyh sistemah Zhurnal eksperimentalnoj i teoreticheskoj fiziki 1940 T 10 vip 5 S 542 568 von Neumann J Theory of detonation waves Progress Report to the National Defense Research Committee Div B OSRD 549 April 1 1942 PB 31090 Theory of detonation waves John von Neumann Collected Works 1903 1957 Oxford Pergamon Press 1963 Vol 6 P 178 218 ISBN 978 0 08 009566 0 Doring W Uber Detonationsvorgang in Gasen Annalen der Physik 1943 Bd 43 Nr 6 7 S 421 436 ISSN 0003 4916 DOI 10 1002 andp 19434350605 Shyolkin Troshin Gazodinamika goreniya 1963 s 26 Law C K Combustion Physics 2006 s 659 Law C K Combustion Physics 2006 s 9 Shyolkin Troshin Gazodinamika goreniya 1963 s 206 Law C K Combustion Physics 2006 s 686 Law C K Combustion Physics 2006 s 8 a b Law C K Combustion Physics 2006 s 10 Ishhanov B S Istoriya atomnogo yadra M Universitetskaya kniga 2011 314 s ISBN 978 5 91304 229 3 ros Lyuis Elbe Gorenie plamya i vzryvy v gazah 1968 s 578 Gejdon Spektroskopiya i teoriya goreniya 1950 s 49 Gejdon Spektroskopiya i teoriya goreniya 1950 s 60 Lauton i Vajnberg Elektricheskie aspekty goreniya 1976 s 183 Fialkov A B Investigations on ions in flames Progress in Energy and Combustion Science Elsevier 1997 Vol 23 no 5 6 P 399 528 DOI 10 1016 S0360 1285 97 00016 6 angl Drews A M Cademartiri L Chemama M L Brenner M P Whitesides G M Bishop K J ac electric fields drive steady flows in flames Physical Review E American Physical Society 2012 Vol 86 no 3 P 036314 DOI 10 1103 PhysRevE 86 036314 angl Kuo Acharya Fundamentals of Turbulent and Multi Phase Combustion 2012 s 9 Poinsot Theoretical and Numerical Combustion 2012 s 12 Termodinamichni tablici dlya gorinnya i atmosfernoyi himiyi Prof Burcat s Thermodynamic Data Arhiv originalu za 24 lipnya 2013 Procitovano 13 serpnya 2013 angl Rozrahunok adiabatichnoyi temperaturi gorinnya eLearning CERFACS Arhiv originalu za 26 grudnya 2012 Procitovano 13 serpnya 2013 angl Cantera An object oriented software toolkit for chemical kinetics thermodynamics and transport processes Arhiv originalu za 16 bereznya 2016 Procitovano 13 serpnya 2013 angl Zeldovich i dr Matematicheskaya teoriya goreniya i vzryva 1980 s 25 Law C K Combustion Physics 2006 s 95 Lu T F Law C K Toward accommodating realistic fuel chemistry in large scale computations Progress in Energy and Combustion Science Elsevier 2009 T 35 2 S 192 215 DOI 10 1016 j pecs 2008 10 002 angl Poinsot Theoretical and Numerical Combustion 2012 s 57 Zeldovich i dr Matematicheskaya teoriya goreniya i vzryva 1980 s 66 Glassman Combustion 2008 s 187 Glassman Combustion 2008 s 193 Glassman Combustion 2008 s 200 Lipatnikov Fundamentals of Premixed Turbulent Combustion 2012 Peters Turbulent Combustion 2004 s 1 Poinsot Theoretical and Numerical Combustion 2012 s 132 Poinsot Theoretical and Numerical Combustion 2012 s 138 Poinsot Theoretical and Numerical Combustion 2012 CHEMKIN Arhivovano 10 serpnya 2019 u Wayback Machine angl Cosilab Arhivovano 13 listopada 2013 u Wayback Machine angl Cantera Arhivovano 16 bereznya 2016 u Wayback Machine angl FLUENT Arhivovano 9 grudnya 2015 u Wayback Machine angl KIVA Arhivovano 24 veresnya 2015 u Wayback Machine angl Khedia K S Ghoniem A F Mechanisms of stabilization and blowoff of a premixed flame downstream of a heat conducting perforated plate Combustion and Flame Elsevier 2012 T 159 3 S 1055 1069 DOI 10 1016 j combustflame 2011 10 014 angl Chen J H et al Terascale direct numerical simulations of turbulent combustion using S3D Computational Science and Discovery IOP Publishing 2009 T 2 S 1 31 DOI 10 1088 1749 4699 2 1 015001 angl Alyuminij i voda novyj tip raketnogo topliva CNews Arhiv originalu za 19 serpnya 2013 Procitovano 19 serpnya 2013 ros Becksted M W A Summary of Aluminum Combustion Paper presented at the RTO VKI Special Course on Internal Aerodynamics in Solid Rocket Propulsion held in Rhode Saint Genese Belgium 27 31 May 2002 and published in RTO EN 023 2002 S 1 46 Arhivovano z dzherela 22 sichnya 2012 Procitovano 2016 05 19 Literatura RedaguvatiGlosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Doslidzhennya pozhezh dovidkovo metodichnij posibnik pidgot S G Stepanenko ta in Ukrayinskij NDI pozhezhnoyi bezpeki K 1999 223 s ISBN 966 7320 00 6 ISBN 966 95495 3 1 Kompleksne doslidzhennya pozhezh navch metod posib G Yu Semochko ta in Lvivskij in t pozhezhnoyi bezpeki Lviv Vidavnictvo Nacionalnogo un tu Lvivska politehnika 2001 80 s mal ISBN 966 553 205 7 O I Lavrenyuk V M Balanyuk Teoriya rozvitku ta pripinennya gorinnya Navchalnij posibnik Lviv 2007 126 s Osnovi teoriyi gorinnya ta vibuhu navch posib S L Kuskovec O S Shatalov V O Turchenyuk Nac un t vod gosp va ta prirodokoristuvannya Rivne NUVGP 2012 373 s ris tabl Osnovi teoriyi rozvitku i pripinennya gorinnya Yelagin G I Shkarabura M G Krishtal M A Tishenko O M Cherkasi ChIPB 2001 448 s Osnovi fiziki gorinnya navchalnij posibnik S M Ponomarenko NTUU KPI Kiyiv NTUU KPI 2016 85 c Posibnik z osnov teoriyi gorinnya navch posibnik O I Prokof yev ta in Nacionalnij un t Lvivska politehnika Lviv Vidavnictvo Nacionalnogo un tu Lvivska politehnika 2002 108 s tabl ISBN 966 553 261 8 Praktikum po himii Processy goreniya i vzryva ucheb metod posobie E I Volkova T P Kulishova Harkov Panov V A 2017 97 1 s tabl ISBN 978 617 7541 22 5 Prakticheskaya gazodinamika goreniya ucheb posobie V G Shevchuk A V Florko Odesskij nacionalnyj un t im I I Mechnikova Kafedra obshej i himicheskoj fiziki O 2005 100 s ris Processy goreniya metallizirovannyh kondensirovannyh sistem monografiya V A Vashenko i dr K Naukova dumka 2008 745 s ris ISBN 978 966 00 0776 5 Struktura i raschet gazovogo fakela Yu V Kryzhanovskij V N Kryzhanovskij K Osvita Ukrayini 2012 95 s ris tabl ISBN 978 966 188 319 1 Teoriya gorinnya organichnogo paliva konspekt lekcij dlya stud inzh fahiv O D Dimitrov O A Klimchuk Odesk nac politehn un t O Nauka i tehnika 2006 140 s ris tabl Teoriya gorinnya ta vibuhu Pozhezhi ta yih likvidaciya Navchalnij posibnik S O Yemelyanenko O I Lavrenyuk B M Mihalichko Lviv LDU BZhD 2019 158 s Teoriya gorinnya ta vibuhu Praktikum dlya studentiv spec 263 Civil bezpeka Ye V Doronin ta in pid red A S Byelikova Harkiv nac un t im V N Karazina Pridnipr derzh akad bud va ta arhitekturi Dnipro Serednyak T K 2018 147 s tabl ISBN 978 617 7599 76 9 Teoriya gorinnya ta vibuhu praktikum navch posib S L Kuskovec O S Shatalov Nac un t vod gosp va ta prirodokoristuvannya Rivne NUVGP 2012 213 s tabl Teoriya rozvitku ta pripinennya gorinnya Praktikum Chastina I O V Tarahno D G Tregubov K V Zhernoklov A I Shepelyeva V V Kovregin H NUCZU KP Miska drukarnya 2010 309 s ISBN 978 617 619 009 7 Teplove samozajmannya palivnih sumishej monografiya B V Kuzmenko V P Lisenko Nac un t bioresursiv i prirodokoristuvannya Ukrayini K Feniks 2010 200 s ris ISBN 978 966 651 695 7 Teplofizika goreniya pyleugolnogo topliva monografiya V V Kalinchak A S Chernenko Odes nac un t im I I Mechnikova Odessa ONU 2017 235 s ris tabl ISBN 978 617 689 231 1 Fenomenologicheskie osnovy kontroverznoj teorii goreniya monografiya V N Kryzhanovskij Yu V Kryzhanovskij K Osvita Ukrayini 2011 175 s ris tabl ISBN 978 966 188 200 2 Fizichni osnovi pozhezhovibuhonebezpeki navch posib dlya vish navch zakl V G Shevchuk D D Polishuk O Astroprint 2010 243 s ris tabl ISBN 978 966 190 354 7 Himiya ta procesi gorinnya terminologichnij slovnik O M Sherbina B M Mihalichko V M Balanyuk Lviv LDU BZhD 2010 168 s Hitrin L N Fizika goreniya i vzryva M Izdatelstvo Moskovskogo universiteta 1957 452 s ros Shyolkin K I Troshin Ya K Gazodinamika goreniya M Izdatelstvo Akademii nauk SSSR 1963 254 s ros Law C K Combustion Physics Cambridge University Press 2006 722 p ISBN 9780511754517 DOI 10 1017 CBO9780511754517 Arhivovano z dzherela 30 chervnya 2016 angl Gejdon A Spektroskopiya i teoriya goreniya M Izdatelstvo inostrannoj literatury 1950 308 s ros Lyuis B Elbe G Gorenie plamya i vzryvy v gazah 2 e izd Per s angl pod red K I Shyolkina i A A Borisova M Mir 1968 592 s ros Lauton Dzh Vajnberg F Elektricheskie aspekty goreniya M Energiya 1976 296 s ros Kuo K K Acharya R Fundamentals of Turbulent and Multi Phase Combustion John Wiley amp Sons 2012 864 p ISBN 978 1 118 09929 2 Arhivovano z dzherela 25 serpnya 2012 angl Zeldovich Ya B Barenblatt G I Librovich V B Mahviladze G M Matematicheskaya teoriya goreniya i vzryva M Nauka 1980 479 s ros Poinsot T Veynante D Theoretical and Numerical Combustion Third edition by the authors 2012 588 p Arhivovano z dzherela 12 veresnya 2017 angl Glassman I Yetter R A Combustion Fourth Edition Elsevier Inc 2008 800 p ISBN 978 0 12 088573 2 Arhivovano z dzherela 15 bereznya 2016 angl Lipatnikov A Fundamentals of Premixed Turbulent Combustion CRC Press 2012 548 p ISBN 9781466510258 Arhivovano z dzherela 11 chervnya 2015 angl Ce nezavershena stattya z fizichnoyi himiyi Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Gorinnya amp oldid 38323648