A kinetic criterion of flammability limits

• Autorzy: Hałat A. , Głowiński J. , Baczyńska T. , Słonka T.

Warianty tytułu

PL

Kryterium kinetyczne granic palności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

To assess the nature of combustion H2-O2-N2 and CH4-O2-N2 mixtures the kinetic criterion of steady-state condition has been developed and tested using the algorithm PREMIX from the CHEMKIN package. Inside the flammability region the process is fully branched and increasing or decreasing the equivalence ratio causes a reduction in the flame temperature as well as the rates of elementary reaction. Near the flammability limits the criterion used points to steady-state conditions, i.e. chain carriers reach their steady-state, low concentrations. Hence, even a small external impulse can interrupt chain branching and stop flame propagation.

PL

Stosowano algorytm PREMIX propagacji jednowymiarowego płomienia z pakietu CHEMKIN do śledzenia zachowania się połączeń pośrednich: atomów H i O oraz grupy hydroksylowej OH w spalaniu mieszanin H2-O2-N2 oraz CH4-O2-N2 o różnym składzie. Zachowanie się wskazanych nośników łańcuchów oceniano z zastosowaniem miary ilościowej - warunku stacjonarności stężenia danego nośnika. Wewnątrz przedziału palności, w szczególności w otoczeniu stechiometrii, proces jest w pełni rozgałęziony; stężenia nośników łańcuchów są dalekie od ich stężeń stacjonarnych. W miarę zbliżania się ze składem mieszanki palnej do składu granicznego tj. do dolnej lub górnej granicy palności, obserwuje się wyraźną tendencję osiągania przez nośniki niskich, stacjonarnych stężeń. Jest to wynikiem obniżania temperatury i zmniejszania szybkości reakcji elementarnych. W pobliżu granicy zmniejszenie szybkości jest tak duże, że dowolne zewnętrzne zaburzenie może przerwać proces rozgałęziania łańcuchów i zatrzymać propagację płomienia.

Słowa kluczowe

EN

kinetic criterion; steady-state; flammability limits; hydrogen; methane

PL

stan stacjonarny; granica palności; wodór; metan

• Wydawca: Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN
• Czasopismo: Polish Journal of Applied Chemistry
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 48, nr 3-4
• Strony: 105--117
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12, rys. 11, tab. 2

Twórcy

autor

Hałat A.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wrocław University of Technology 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27

autor

Głowiński J.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wrocław University of Technology 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27

autor

Baczyńska T.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wrocław University of Technology 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27

autor

Słonka T.

• Institute of Inorganic Technology and Mineral Fertilizers, Wrocław University of Technology 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27

Bibliografia

• [1] J. GŁOWIŃSKI, W. TYLUS and T. PIOTROWSKI, Polish J. Appl. Chem., 47,3, (2003) 203.
• [2] J. JAROSIŃSKI, Techniki czystego spalania, WNT, Warszawa 1996.
• [3] PN-EN 720-2:2000, Determination of flammability and oxidizing ability of gases and gas mixtures.
• [4] Chemkin Combustion Package, wersja 3.7, Reaction Design, San Diego USA.
• [5] K.N. LAKHSMISHA, P.J. PAUL, N.K.S. RAJAN, G. GOYAL and H.S. MAKUNDA, 22th Symp.(Int.) on Comb., The Comb. Inst., Pittsburgh, (1988) 1573.
• [6] K.N. LAKHSMISHA, P.J. PAUL and H.S. MAKUNDA, 23th Symp. (Int.) on Comb., The Comb. Inst., Pittsburgh, (1990) 433.
• [7] C.K. LAW and F.N. EGOLFOPOULOS, 23th Symp.(Int) on Comb., The Comb. Inst., Pittsburgh, (1990) 413.
• [8] C.K. LAW, F.N. EGOLFOPOULOS, 24th Symp.(Int.) on Comb., The Comb. Inst., Pittsburgh, (1992) 137.
• [9] B. BREGEON, A.D. GORDON and F.A. WILLIAMS, Comb. Flame, 33, (1978) 33.
• [10] N. LAMOREUX, N. DJEBAILI-CHAUMEIX and C-E. PAILLARD, Experimental Thermal and Fluid Science, 27, (2003) 385.
• [11] B. LEWIS, G. von ELBE, Combustion, Flame and Explosions of Gases, Academic Press, New York 1951.
• [12] F.A. WILLIAMS, Combustion Theory, 2 nd ed. Addison-Wesley, New York 1985.