Воспламенение газовоздуншой смеси.
Горение газов является типичным примером разветвленной цепной реакции. Воспламенение газовоздушной смеси — это начальная фаза зарождения пламени.
При сжигании газовой смеси, предварительно доведенной до температуры воспламенения, смесь горит во всем объеме одновременно. При воспламенении же от постороннего источника неподвижной холодной газовой смеси в начальный момент загорается и сгорает небольшое количество газа (в месте воспламенения). За счет выделившейся теплоты прогревается и воспламеняется соседний слой смеси, который обеспечивает зажигание нового слоя. Горение при этом происходит в тонком слое (0,01—0,0001 см), так называемом фронте пламени, который в каждый момент времени отделяет еще не сгоревшую смесь от продуктов сгорания. Фронт пламени перемещается, пока не сгорит вся смесь. Процесс сжигания воспламененной неподвижной горючей смеси происходит, таким образом, при перемещающемся фронте пламени.
Ламинарное и турбулентное горение.
Скорость распространения пламени является важным параметром, служащим для определения скорости подачи топлива в топку. В зависимости от характера движения газовоздушной смеси различают ламинарное и турбулентное горение. В ламинарном потоке (при Re.
Из-за малой теплопроводности газов скорость распространения пламени для большинства газообразных топлив невелика и, например, для метана составляет 0,28 м/с, для оксида углерода — 0,3 м/с, для ацетилена — 1 м/с, для водорода — 1,6 м/с. Она зависит от состава смеси, концентрации топлива в ней, а также температуры смеси.
Применение горелок с ламинарным потоком из-за малых скоростей распространения пламени не может обеспечить сжигание необходимых количеств газообразного топлива в промышленных установках. Поэтому обычно осуществляют сжигание этих топлив в турбулентных потоках.
Турбулизации газа и воздуха резко увеличивает скорость распространения пламени, поскольку в турбулентных потоках перенос теплоты от фронта пламени к песгоревшей смеси осуществляется не только теплопроводностью, но и путем перемешивания горящих объемов со свежей смесью, что сильно увеличивает поверхность фронта пламени, и горение происходит в объеме смеси.
