Komora dopalania

Czyli serca naszych niebolotów !
Awatar użytkownika
Tofifi
PROFI
Posty: 752
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:31
Lokalizacja: Białystok, Nowe Miasto

Komora dopalania

Post autor: Tofifi » sobota, 9 lis 2013, 15:52

Mam pytanie do bardziej doświadczonych kolegów:
W jakich sytuacjach stosuje się komorę dopalania, jakie powinna posiadać cechy?

Pytam ponieważ sądziłem, że zawsze reakcja spalania w dużej części zachodzi bezpośrednio na zewnętrznej warstwie ziarna.

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2227
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Komora dopalania

Post autor: jaskiniowiec » sobota, 9 lis 2013, 17:29

Zadam dziwne pytanie. Czy drewno się pali? Otóż drewno się nie pali. Pod wpływem temperatury drewno rozkłada się z wydzieleniem palnych gazów. Dopiero te gazy spalając się podgrzewają drewno, co powoduje dalszą produkcje palnych gazów. Jako ze ciepło które powstaje jest większe niż pobór ciepła na rozkład drewna, mamy do czynienia z procesem rozwijającym się i trwałym, dopóki drewno może produkować palne gazy. To co zostaje, to węgiel drzewny, który przy dopływie tlenu też się spali. Na ile gazy z drewna są palne, może dowieść fakt używania tego gazu do napędu samochodów w czasie II wojny światowej.
Po co o tym piszę? Ano sprowokował mnie do tego Tofik podejrzeniem o to, że paliwo pali się na powierzchni. Otóż generalnie tak nie jest (choć w przypadku karmelki to częściowo prawda). Pod wpływem temperatury powierzchnia paliwa jest "zesmażana", rozkłada się z wydzieleniem gazów, które dopiero po chwili (czyli w pewnej odległości od paliwa) reagują ze sobą paląc się, dając płomień świecący, który podgrzewając paliwo podtrzymuje proces. Tu mamy źródła współczynnika "n", czyli wpływu ciśnienia na prędkość spalania. Otóż ciśnienie dopycha warstwę płomienia bliżej paliwa, przez co to paliwo podgrzane mocniej szybciej się rozkłada. Tu też jest źródło gaśnięcia niektórych paliw po wybuchu. Po prostu gwałtowne rozprężenie odrzuca front płomienia od paliwa, co powoduje przerwę w podgrzewaniu powierzchni paliwa i jego zgaśnięcie.
Skoro już wiadomo jak to działa, to teraz pytanko "po co jest komora dopalania". Ano chodzi tutaj o...czas. Spalenie się, przereagowanie zupełne gazów trochę jednak trwa. jeśli mamy kanał w paliwie i od razu dyszę, to gazy powstałe z rozkładu paliwa w dolnej części silnika (blisko dyszy), nie zdążą przereagować, są wyrzucane na zewnątrz i dopalają się poza silnikiem. Pewnie widowiskowość wzrośnie, ale sprawność silnika spadnie. Mając komorę dopalania gazy zdążą przereagować i można wykorzystać max energii z paliwa. Ten czas przebywania gazów wewnątrz, czyli to, czy komora dopalania jest konieczna czy nie, zależy między innymi od pojemności pustej przestrzeni w paliwie. Jak mamy kanał o dużej średnicy, a mały otwór w dyszy, to gazy dłuzej przebywaja wewnątrz. Ta pusta przestrzeń stanowi jakby zbiornik ciśnieniowy - buforowy magazynujący gazy ze spalania i opróżniający się na bieżąco przez otwór dyszy. Automatycznie czas przebywania gazów wewnątrz jest większy i mają one czas się dopalić. Czas spalania można skrócić dodatkiem niektórych katalizatorów. Zmieniają one przebieg reakcji, przyspieszaj niektóre procesy i mogą doprowadzić do tego, ze komora dopalania jest niepotrzebna. Najwięcej zależy tu chyba od właściwości samego paliwa. Karmelka spala się częściowo reagując na powierzchni w płynnej formie (tak, to też żarzące się kuleczki), więc zbyt wielkich problemów z dopalaniem nie ma, co udowadnia częściowo efekt plattau na charakterystyce prędkości spalania w funkcji ciśnienia. Na niejako drugim biegunie mamy takie paliwa jak np balistyty, kordyty, czyli paliwa jednorodne. Palą się stabilnie dopiero powyżej 7MPa (dlatego w ROSie cały czas pali się jeszcze pastylka prochowa), no i te paliwa mają wysokie n rzedu 0,7. Dlatego też prawie zawsze jest tam komora dopalania. Pamiętam moje próby sprzed jakiś 8 lat z karmelką nadchloranową. Przypalona zapalniczka rozkładała sie do gazów w takim tempie, że te gazy zdmuchiwały mi płomień zapalniczki zanim zdążyły się zapalić. Dopiero dodatek minimum 5% saletry potasowej spowodował to, ze paliwo dało się zapalić przy ciśnieniu atmosferycznym.

I chyba na razie tyle w tym temacie.

Awatar użytkownika
Tofifi
PROFI
Posty: 752
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:31
Lokalizacja: Białystok, Nowe Miasto

Re: Komora dopalania

Post autor: Tofifi » środa, 13 lis 2013, 18:02

Po przeczytaniu tej naprawdę interesującej odpowiedzi miałem chwilkę refleksji podczas której spłodziłem następne pytanie:

Zawsze się zastanawiałem nad tym, dla czego karmelka spalająca się na powietrzu na spory płomień, ale już w silniku tego zjawiska nie odczuwamy.
Czy można wysnuć teze, że dzieje się tak ponieważ w silniku jest efekt dopalania gazów zanim przelecą one przez dyszę, i gazy wylotowe nie posiadają już tego co odpowiada za płomień?

Awatar użytkownika
Adam
Supersonic PROFI
Posty: 392
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków

Re: Komora dopalania

Post autor: Adam » poniedziałek, 18 lis 2013, 09:01

Witam!
Tofifi pisze:(...)w silniku jest efekt dopalania gazów zanim przelecą one przez dyszę, i gazy wylotowe nie posiadają już tego co odpowiada za płomień?
Tofifi zastanów się jak wyglądają ciśnienia gazów otaczających paliwo w silniku i na powietrzu. Im większe ciśnienie tym szybsze reakcje. W pewnym stopniu można więc powiedzieć, że w silniku gazy się lepiej dopalają.
Trzeba by chyba jednak rozdzielić tu dwa rodzaje płomienia. Jeden to płomień palącego się paliwa (bez dostępu tlenu z zewnątrz - jak wewnątrz silnika), a drugi to płomień gazów wylotowych, spalających się w powietrzu (jak na wylocie z dyszy). Spalając próbkę paliwa na powietrzu obserwujemy efekt sumaryczny, podczas pracy silnika widzimy tylko spalanie gazów wylotowych za dyszą - efekt spalania tlenem z powietrza palnej części gazów wylotowych (zwykle wodoru i tlenku węgla). W karmelce pewnie też by taki płomień był, gdyby nie potworna ilość pary wodnej i węglanu potasu w gazach, które "gaszą" ten płomień.
Pozdrawiam!

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 3 gości