* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

989 ГОРЕНИЕ т 990 гими веществами в качестве окислителей, весьма обширный. В качестве горючего, способного взаимо­ действовать с окислителем, могут быть многие ве­ щества: большинство металлов в свободном виде, сера элементарная и связанная (сероводород, колче­ дан), окись углерода, водород и огромное число органич. соединений. Однако наибольшее практич. значение в качестве окислителя приобрел кислород (воздух), а в качестве горючего — углеводородные вещества (природный газ, нефть, угли, слайды, торф и т. п.). Процессы сжигания таких горючих в атмо­ сфере кислорода являются и наиболее изученными. Горючей массой общепринятых топлив являются: углерод, водород, сера, кислород и азот, к-рые в сумме составляют 100 вес. % а их конечными про­ дуктами полного сгорания — С 0 , Н 0 , S0 и N *. Помимо горючей массы, топливо содержит балласт (сумма влаги и золы). В процессе Г. образуются, в зависимости от состава горючего, темп-ры и количе­ ства окислители, различные промежуточные про­ дукты (СО, СН , SO и др.). Для полного сгорания любого горючего вещества требуется определенное количество окислителя — кислорода, воздуха и т. д. Количество окислителя, рассчитанное на основании стехиометрич. соотношения, наз. теоретически необ­ ходимым. Значение этой величины для ряда типич­ ных горючих содержится в таблице. 2 2 3 2 4 мой Т . В соответствии с принятым значением тепло­ емкости различают Т при постоянном объеме и при постоянном давлении. При темп-рах Г. выше 2000° К, когда становится заметной диссоциация продуктов Г. и величина Q соответственно меньше, расчет темп-ры Г. производится по формулам ста­ тистич. термодинамики, методом последовательных приближений. Значения Т без учета диссоциации приводятся в той же таблице для стехиометрич. сме­ сей ряда горючих; эти величины оказываются более удобными для теплотехнич. расчетов по сравнению с часто используемой другой характеристикой горю­ чего — его теплотворной способностью к-рая, как видно из таблицы, очень сильно изменяется от одного вещества к другому. Значения для газо­ образных горючих относят обычно к газа, а для жидких и твердых — к кг веса горючего. Теплотворную способность топлива Q определяют сжиганием его в калориметрии, бомбе. Для прибли­ женных расчетов теплотворности не утратила своего значения ф-ла Менделеева: т т Горючее Теплотвор­ ность Qp Теоретич. Теоретич. (максималь­ необходимое ная) темп-ра количество горения Т воздуха °С т Газообразное Водород молекулярОкись углерода . . 2576 3016 13400 8558 кьал/нм* » » » 2,38 11,9 9,52 2,38 пм*/нм г » » » 2200 2340 2520 2000 2200 2080 2080—2090 Жидкое Спирт этиловый . . 10030 ккал/кг 10,1 6,9 6600 Й &3870— 10,7— 9600 ь 10,6 7830 6400 4510 » » » 8,9 7,2 4,76 пм /кг я » » » » » Твердое Углерод (графит) . Древесина (горючая 2145 2160 2000 Q = 81С + 300Н — 26 (О — S) ккал/кг где С, Н, О и S — весовое содержание (в %) углерода, водорода, кислорода и серы (горючей) в топливе. Это т. наз. высшая теплотворность к-рая отли­ чается от (?р, наз. низшей теплотворностью, на вели­ чину теплоты, уносимой водяными парами вместе с продуктами сгорания. Вследствие большого разнообразия видов горючего и окислителя конкретные характеристики и области использования Г. весьма различны. Наиболее важ­ ным фактором, определяющим основные свойства Г., является агрегатное состояние горючего и окисли­ теля. По агрегатному состоянию горючего и окисли­ теля различают: 1) гомогенное — Г. газов и парооб­ разных горючих в среде газообразного окислителя (б. я. кислорода воздуха); 2) гетерогенное — Г. жид­ ких и твердых горючих в среде газообразного окис­ лителя, а также Г. в системе жидкая горючая смесь — жидкий окислитель (напр., кислоты); 3) Г. взрывчатых веществ и порохов, представляющих по существу кон­ денсированную гомогенную систему. Основные динамические свойства Г» Воспламенение. Скорость Г. Самое общее свойство Г. — возможность нри из­ вестных условиях прогрессивного самоускорения хи­ мич. превращения и, как его результат,— воспламе­ нение, появление пламени. Предполагается что при этом заранее обеспечен контакт или перемешивание горючего с окислителем в виде, напр., смеси газа и воздуха, аэровзвеси мелко распыленных частиц твер­ дого или жидкого горючего, слоя частиц топлива, продуваемого воздухом, и т. д. Причиной усиорения химич. превращения может быть как разогрев реагирующих веществ за счет теплоты реакции, так и накопление химически актив­ ных продуктов реакции (носледнее гл. обр. при реа­ гировании газообразных и парообразных горючих). В первом случае говорят о тепловом, во втором — о цепном механизме воспламенения. Надо, однако, ска­ зать, что термин «тепловое» в основном относится к первопричине ускорения, поскольку химич. реакции и при тепловой! воспламенении могут быть цепными. При тепловом воспламенении, для того чтобы на­ чался саморазогрев системы, всегда необходим ее предварительный разогрев. Повышай темп-ру, можно при известных условиях достичь такого состояния, при к-ром тепловыделение за счет реакции превысит Практически продукты полного Г. получаются только при избыточном количестве воздуха (окисли­ теля) по сравнению с теоретически необходимым. При недостатке воздуха конечные продукты Г. всегда содержат горючие вещества — Н , СО, СН и т. д.; Н , СО могут содержаться в продуктах Г. и при из­ бытке воздуха в результате диссоциации& Н 0 и С 0 при высоких темп-рах. При еще более высоких темп-рах компонентами продуктов Г. оказываются также атомарные водород и кислород и различные радикалы — ОН, СН и др. Основные характеристики горючей смеси — тепло­ творная способность Q и теоретич. темп-ра Г. Т т. е. та темп-ра, к-рая была бы достигнута в стехио­ метрич. смеси при полном сгорании без теплопотерь, при отсутствии диссоциации продуктов Г. (эту темп-ру называют также калориметрии, темп-рой Г.): а 4 2 2 2 т т = т +