Природные процессы. бестопливной энергетики

Пределы горючести воздуха

Рассмотрим сначала обычное горение воздуха в смеси с топливом. При импульсном распылении топлива в воздухе в виде аэрозоля самым простым инициирующим воздействием, обеспечивающим зажигание и горение смеси является электрический разряд – искра.

В зависимости от концентрации топлива в смеси она поджигается при определенной мощности электрического разряда (Хвостов А. А.). График зависимости мощности от концентрации имеет ярко выраженный минимум, приходящийся на стехиометрическое соотношение топливо – воздух. Например, при зажигании пропано-воздушной смеси обычной электрозажигалкой для газовой плиты от бытовой электросети (220 В, 50 Гц) при длительности искры 10 мс и частоте следования 20…40 разрядов в секунду электрический ток в искре при зажигании смеси в зависимости от концентрации изменялся следующим образом (табл. 4.1).

Таблица 4.1.

Ток, А

1,0

0,7

0,4

0,35

0,35

0,4

0,5

0,8

1,0

Концентрация, %

(объемная)

2,4

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

9,0

9,5

Стехиометрическое соотношение пропан – воздух соответствует объемной концентрации пропана в смеси 4,0%. При среднем напряжении 100 В и токе 1 А мощность искры 100 Вт, а энергия 100 Вт × 10 мс = 1 Дж. Скорость фронта горения при выгорании облака смеси 10 м/с.

Пределы горючести воздуха в смеси с пропаном и другими топливами указаны в таблице 4.2.

Таблица 4.2.

Топливо

Концентрация, %

Температура самовоспламенения, 0С

1. Бензин

1,0…7,0

230…260

2. Метиловый спирт

5,5…37

475

3. Этиловый спирт

3,3…19

400

4. Пропан

2,4…9,5

510

5. Пропилен

2,0…11,0

455

Итак, наименьшая энергия искры требуется при зажигании смеси при стехиометрическом соотношении топливо – воздух (для пропана – 0,35 Дж). Вправо – влево от минимума энергия сильно возрастает. То есть смесь не поджигается: слева из-за того, что при малой концентрации топлива, соответственно, мало электронов – генераторов энергии и, соответственно, мало зон начала горения, которое в них гаснет за счет мощного охлаждения атмосферным воздухом, к тому же охлаждаемого еще на 10…200С за счет испарения капель аэрозоля; справа от минимума смесь не поджигается из-за того, что много топлива и, соответственно, избыток электронов, которые нейтрализуют и положительные заряды искры и положительное излучение первичных зон горения, не давая им развиться и поддерживать реакцию горения в других зонах объема облака смеси. Здесь топливо выступает «душителем» реакции горения.

Для интересующей нас реакции горения при минимуме топлива (переобедненная смесь) лучшим является диапазон малых концентраций топлива слева от минимума энергии искры, так как малое количество электронов не будет «душить» реакцию горения, и в то же время малое количество топлива облегчит зажигание по сравнению с его полным отсутствием. Здесь целесообразно адресное микродозирование топлива непосредственно в зону искры, о чем речь пойдет ниже.

Теперь рассмотрим воздух без топлива. Для того лазерного взрыва воздуха, расчет которого приведен в /1/, энергия в луче 600 Дж, время действия 2 мкс, диаметр луча 1 мм, зона первичного взрыва 1 мм3, плотность энергии в этой же зоне составит 300 × 106 ГВт/м3. В то же время для бензина, например, при взрыве в воздухе она составит 80 × 103 ГВт/м3, то есть в 4000 раз меньше, чем для лазерного взрыва. Как видно, плотность энергии в лазерном луче очень высокая, другой пример – по сравнению с плотностью энергии в обычном проводнике с электрическим током плотность энергии в лазерном луче на 4 порядка выше. Но современный лазер невыгоден из-за чрезвычайно низкого коэффициента полезного действия (кпд), хотя если создать нетрадиционный лазер с кпд выше 90% /7/, то поджигать (взрывать) воздух лазерным лучом в двигателях, топках котлов и газотурбинных установках будет рентабельно.

Что происходит при взрыве воздуха в фокусе лазерного луча? Внешне и по фотографии вспышки – образуется светящаяся область взрыва объемом, для вышеуказанного лазера, 2 л. Первоначальный взрыв в малой зоне фокуса объемом 1 мм3, вмещающим 1020 молекул воздуха, вызывает их активацию: повышение температуры, частоты и скорости в глобулах, давления. Одновременно, мощный поток электрино лазерного луча разрушает часть молекул не только на атомы, но на фрагменты вплоть до элементарных частиц. Свидетельством тому может быть тот факт, что присутствующие при таком взрыве получили ожог лица как при длительном загаре. Далее из эпицентра взрыва идут сферические волны: звуковая и ударная воздушная и эфирная; детонационная волна (взрывная). Встречаясь с объемом воздуха и уплотняя его, эти волны отражаются от уплотнений и идут в обратную сторону как отраженные. Эти колебания продолжаются некоторое короткое время. Неразрушенная часть активизированных молекул воздуха (кислород, азот…) лопаются под действием разности давления внутри них и – разрежения в обратной волне позади фронта. Электроны связи атомов в молекулах и, возможно, часть их структурных электронов, становятся свободными и начинают свою электродинамическую работу с положительными ионами в плазме по генерации энергии, то есть начинается (взрывное) горение воздуха. Частичный распад молекул кислорода, азота и других при горении называют фазовым переходом высшего рода (ФПВР) /7/.

Как видно, для инициации горения воздуха (без топлива) нужны: высокая плотность и скорость потока электрино, в частности, обеспечивающиеся в лазерном луче; уменьшение объема первичных зон (зоны) взрыва до микроразмеров (фокусировка); возбуждение разных ударных волн, колебаний среды, многократность действия, распыление добавок для облегчения зажигания в микрозонах.

Что еще, кроме лазера, зажигает воздух? Диски Серла! В них индукция (плотность магнитного потока) примерно 1,0 Тл. Почему же молния не поджигает атмосферу? Потому что плотность геомагнитного поля составляет 3,7 × 10-5 Тл, то есть на 5…6 порядков меньше, чем в дисках Серла. В колоколе Гапонова пучности круговых звуковых волн воздуха вспыхивают от того, что он повышает плотность эфира наложением электрического поля высокого напряжения.

Природные процессы. бестопливной энергетики

Меры обеспечения стабильной. работы автомобильного двигателя. в бестопливном режиме

Двигатели ВАЗ-2105 и ВАЗ-2106 после настройки с магнитным оптимизатором – обработчиком воздуха до подачи его в цилиндры двигателя работали достаточно устойчиво в течение лета и части зимы 2002 года (2106 …

Природные процессы. бестопливной энергетики

Итак, завершена трилогия о естественной энергетике – энергетике XXI века. Оказывается, человечество страдает от дефицита энергии и связанного с ней экологического беспорядка при изобилии энергии, аккумулированной в веществе и в …

ГОРЕНИЕ ВОДЫ

Введение О воде уже достаточно много написано в предшествующем материале /1, 2, 3/. Но с течением времени пришло новое понимание и новые факты, знание которых необходимо для лучшей и более …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.