ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 58
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.4 - сурет - Сіріңкенің жануы: 1 – ағаштың жаңа тұтануы;
2 – ағаштың күйдірілуі; 3 – газдар (газдалған немесе буланған ұшпа заттар) – бұл күңгірт түстес мөлдір аймақ; 4 – жалын шебі;
5 – жану өнімдері (түтін)
Күлдің беті аппақ болады. Демек, оттегі жеткілікті келгенде толықтай жанады. Бірақ ішкі жағында және жанатын қабаттың шекарасында – қара зат пайда болады. Бұл күйдірілген бөліктердің толықтай жанбағанын байқатады. Демек, темекі фильтрінде ұшпа шайыр заттарының буы шоғырланады.
Жанудың осыған ұқсас түрі кокстың, ұшпа заттары (газдар, шайыр) алып тасталған көмірдің немесе графиттің жануы кезінде байқалады.
2.5-сурет – Темекінің жануы: 1 – бастапқы темекі қоспасы; 2 – жалын шебінсіз бықсу учаскесі; 3 - түтін, яғни жанған бөліктің өнімі; 4 - өкпеге келетін түтін негізінен газдалған өнімдерді білдіреді ; 5 – фильтрде шоғырланатын шайыр
Осылайша, газдар мен сұйықтықтар мен көптеген қатты заттардың жану процесі газ тәріздес түрде өтеді және жалынмен ілесе жүреді. Кейбір қатты заттар, соның ішінде өздігінен жануға бейім заттар материалдар бетінде және ішінде бықсу түрінде жанады.
Жанудың бұл түрі кокстың, яғни ұшпа заттары (газдар, шайырлар) алып тасталған көмірдің немесе графиттің жануы кезінде байқалады.
Осылайша, газдар мен сұйықтықтар және көптеген қатты заттардың жану процесі газ тәріздес түрде өтеді және жалынмен ілесе жүреді. Кейбір қатты заттар, соның ішінде, өздігінен жануға бейім заттар материалдар бетінде және ішінде бықсу түрінде жанады.
Шаң тәріздес заттардың жануы. Шаң қабатының жануы тұтас жағдайда өтеді, тек жану жылдамдығы ауамен түйісу бетінің ұлғаюына байланысты өседі.
Шаң тәріздес заттардың аэроөлшенділер (шаң бұлты) түрінде жануы ұшқын түрінде, яғни жекелеген бөліктердің жануы, жалынның тұтас жануы үшін газдардың жеткілікті мөлшерін түзуге булану кезінде қабілетті емес ұшпа заттардың аз құрамы жағдайында өтуі мүмкін.
Егер газдалған ұшпа заттардың жеткілікті мөлшері түзілсе, онда жалынды жану пайда болады.
Жарылғыш заттардың жануы. Бұл түрге жарылғыштар мен оқдәрілердің жануы жатады, олар конденсацияланған заттар деп аталады, ол заттарда химиялық немесе механикалық байланысқан жанармай және тотықтырғыш бар. Мысалы, С
7Н5О6NЗС7Н53NО2 тринитротолуолда (тротил) тотықтырғыш болып О2 және NО2 болады; оқ-дәрі құрамында - күкірт, селитра, көмір бар; қолдан істелген жарылғыш құрамында – алюминий ұнтағы және аммиакты селитра бар, байланыстырғышы - солярка майы.
Гомогендік және гетерогендік жану. Қарастырылған мысалдардан байқағандай, жанармай және тотықтырғыш қоспасының агрегатты жағдайына байланысты, яғни қоспадағы фазалар санына байланысты былай ажыратылады:
-
газ тәріздес тотықтырғыш ортасында жанғыш заттардың газдар мен будың гомогендік жануы. Осылайша, жану реакциясы бір фазадан тұратын (агрегатты жағдайдан) жүйеде өтеді. -
газ тәріздес тотықтырғыш ортасында қатты жанатын заттардың гетерогендік жануы. Бұл жағдайда реакция фаза айырымының бетінде өтеді, яғни гомогендік реакция барлық көлемде өтеді.
Бұл металдар, графиттер, яғни нақты ұшпайтын материалдардың жануы. Көптеген газ реакциялары гомогенді-гетерогендік күйде болады, гомогендік реакцияның өту мүмкіндігі бір уақыттағы гетерогендік реакцияның өтуімен байланысты.
Бу немесе газдар (ұшпа заттар) бөлініп шығатын барлық сұйық және көптеген қатты заттардың жануы газды фазада өтеді. Қатты және сұйық фазалар реакцияға түсетін өнімдердің резервуары ретінде болады.
Мысалы, көмірдің өздігінен тұтанудың гетерогендік реакциясы ұшпа заттар жануының гомогендік фазасында өтеді. Кокс қалдығы гетерогенді түрде жанады.
Жану жылдамдығы газдардың қозғалу сипатына байланысты, сондықтан ламинарлық және турбуленттік деп ажыратылады.
Демек, ламинарлық жану мысалы болып қозғалмайтын ауада балауыз шамның жалыны болуы мүмкін. Ламинарлық жану кезінде газдардың қабаты ұйытқымай параллель өтеді.
Турбуленттік жану – газдардың құйын тәріздес қозғалысы, сонда жанатын газдар қарқынды түрде араласады және жалын шебі шайылады. Осы түрлердің арасындағы шекара болып Рейнольдс критерийі қызмет етеді, ол критерий инерция күштері және ағындағы үйкеліс күштері арасындағы арақатысты сипаттайды:
Re = v*l / y,
мұнда: v – газ ағынының жылдамдығы; y – кинетикалық тұтқырлық; l - сипатты сызықтық өлшем.
Рейнольдс саны (Re), яғни ламинарлық шекаралық қабаттың турбуленттік қабатқа өтуі жүреді, ол сындарлы деп аталады: Re
кp - 2320.
Турбуленттік жану өнімдерінен жаңа қоспаға жылуды неғұрлым қарқынды беруінен ұлғаяды.
Диффузиялық және кинетикалық жану. Жанғыш қоспаларды дайындау дәрежесіне байланысты диффузиялық және кинетикалық жану деп ажыратылады.
Жанудың қарастырылған түрлері (жарылғыштардан басқа) диффузиялық жануға жатады. Жалын, яғни жанармай қоспасының ауамен жану аймағы тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін ауа оттегісімен және жанармаймен тұрақты сіңірілуі тиіс. Жанғыш газдардың келіп түсуі тек оны жану аймағына беру жылдамдығына байланысты. Жанатын сұйықтықтың келу жылдамдығы оның булану қарқынына, яғни сұйықтық үстіндегі бу қысымына, сондықтан, сұйықтық температурасына байланысты. Тұтану температурасы деп сұйықтықтың ең төменгі температурасын атайды, сол кезде жалын оның бетінде өшпейді.
Қатты заттардың жануы ұшпа өнімдерінің соңғы тұтануын пиролизі бар ыдырау және газдандыру сатысы бар екендігімен газдардың жануынан ажыратады. Пиролиз – бұл органикалық заттарды ауа қатынасынсыз жоғары температураға дейін қыздыру. Бұл ретте күрделі қосылыстарды неғұрлым қарапайым заттарға (көмірді кокстау, мұнай крекингі, ағашты құрғақ айдау) ыдырау немесе бөліну жүреді. Сондықтан қатты жанатын заттардың жануы және жану өніміне айналуы тек жану аймағына ғана шоғырланбаған, көп сатылы сипатта болады.
Қатты фазаларды қыздыру тұтанатын және жанатын газдардың ыдырауы мен бөлінуін тудырады. Алаудан келетін жылу қатты фазаларды қыздырады, оның газдануын шақырады, процесс қайталанады, осылайша жануды ұстап тұрады.
Оттегінің жану аймағына беру жылдамдығы жану өнімі арқылы оның диффузиясына байланысты.
Дегенмен, жанудың қарастырылған түрлеріндегі жану аймағындағы химиялық реакцияның жылдамдығы реакцияға түсетін компоненттердің жалын үстіне молекулалық немесе кинетикалық диффузия арқылы келу жылдамдығына байланысты болады, жанудың бұл түрі диффузиялық деп аталады.