Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
TEKNISK TIDSKRIFT
19 MARS 1932
Förbränningens former.
Förbränningen är en reaktion mellan gaser, dvs.
ett fast eller flytande bränsle kan som sådant tändas,
men icke förbrännas. För att en förbränning skall
komma till stånd måste dessa bränslen först
överföras till gasform. För förbränningen är således
aggregationstillståndet icke av betydelse utan mera
ämnets förhållanden under upphettningen. Däri
ligger skillnaden mellan icke värmebeständiga
brännbara ämnen, såsom ved och kol och värmebeständiga,
såsom flytande kolväten och ideala gaser.
Utvecklingen av förbränningsprocesserna har lett
fram till två huvudformer:
1) förbränning vid konstant tryck (alla öppna
eldstäder),
2) förbränning vid konstant volym (förbränning i
explosionsmotorer),
Skillnaden i dessa båda förbränningsformer ligger
i den tillståndsförändring, som gaserna undergå vid
förbränningen, och som är av grundläggande
betydelse för varje arbets- och värmeprestation.
Tillståndsförändringen är en följd av förbränningen och
icke förbränningen själv. Ingen av de vid
förbränningen uppträdande gaserna kan gentemot sin
omgivning antaga en högre temperatur eller ett högre
tryck, om icke en omvandling av det kemiskt bundna
värmet till fritt värme först skett.
Konstant tryck betyder förbränning direkt eller
indirekt i den atmosfäriska luften, vars volym antages
vara oändligt stor.
Konstant volym betyder, att förbränningen sker i
ett slutet rum med begränsade dimensioner.
Vid förbränning vid konstant tryck får varje liten
del av i förbränningen deltagande ämnen
omedelbart känning av förbränningens verkningar. En
utjämning gentemot luften försiggår kontinuerligt och
man kan därför säga att ett konstant tryck, dvs.
lufttrycket, råder. Vid konstant volym måste
tillståndsförändringen kvarstå, åtminstone en kortare tid i den
atmosfär, som är innesluten i det slutna förbränningsrummet. Är nu detta icke på alla sidor fast
begränsat, utan en expansionsmöjlighet föreligger, t. e.
kolven i en explosionsmotor, så sammanbindes
motorns arbetsprestation med tillståndsutjämningen. I
praktiken finnes alltid en gräns för denna
arbetsprestation. Vid motordrift är utjämningen fullständig
först vid utblåsningen. Men om man tänker sig ett
idealfall, dvs. förbränningsrummet är absolut
tryck-fast och dess väggar fullständigt värmeisolerade, så
skulle det vid förbränningen skapade nya tillståndet
kvarstå efter förbränningen under obegränsad tid.
Av denna anledning kan man säga att
förbränningen vid konstant volym är grundformen för en
förbränning i synnerhet som tillståndsförändringen
kan vara aktiv eller passiv (orsak eller verkan).
Varje liten del av ett bränsle och luft i blandning
med varandra undergår vid förbränningen en aktiv
tillståndsförändring. Därmed förstås, att värmetoningen vid förbränningen åstadkommer, att
förbränningsprodukterna komma att hava ett högre tryck
och en högre temperatur än omgivningen och detta
tillstånd kvarstår under en kort tidsperiod. Därefter
sker en utjämning mot den passiva, dvs. i
förbränningen icke deltagande omgivningen. Denna passiva
tillståndsförändring är således detsamma, som man
vanligtvis betecknar med adiabatisk förändring,
vilken kommer till synes vid såväl förbränning i
öppen eldstad som i motorer. Skillnaden ligger bara
däri, att i en öppen eldstad försiggår den adiabatiska
förändringen kontinuerligt, under det att den i
motorcylindern måste försiggå diskontinuerligt. Om vi
säga, att förbränningen i en motor är en explosion,
så kunna vi med lika stor rätt säga, att
förbränningen vid konstant tryck försiggår som oändligt
inånga och små explosioner. Skillnaden är således
endast bestämd av tiden och rummet. Men då det
tidsbestämda förloppet vid såväl den aktiva som
passiva tillståndsförändringen icke förlöper ideellt,
så framgår därav att en teknisk förbränning icke
-renodlat representerar varken den ena eller andra
formen, utan att olika övergångsformer förefinnas.
De båda förbränningsformerna äro därför relativt
men icke absolut olika och utgående härifrån
framgår otvetydigt, att en relativitet mellan den
mekaniska och kemiska rörelsen förefinnes. Den
mekaniska rörelsen hos bränsle och luft har en fast punkt
i "brännaren". Vid förbränning av gas, olja och kol
i form av pulver kan man säga att en verklig
brännare är förhanden. I alla andra förbränningsfall är
icke en gång den mekaniska rörelsen hos bränsle och
luft tydlig; i varje fall är hastigheten mycket liten
och i motorcylindrar t. o. m. = 0.
Omvandlingen till förbränningsmognad är
emellertid en sådan process, där varje bränsle måste
passera ett oändligt antal mellanstadier innan den
molekylära söndersprängningen och vattengasbildningen
är fullbordad. I så måtto representerar ett bränsle
ett "oäkta" gastillstånd. Omvandlingen till det äkta
gastillståndet börjar hos de fasta och flytande
bränslena å ytan, och av denna anledning kan varje litet
ytelement antagas vara en "brännare". Även om det
fasta eller flytande ämnet icke har någon hastighet
alls, så framkallas dock en viss gashastighet.
På denna gasbildningsväg övergår nu bränslets
mekaniska rörelse i en kemisk rörelse. Denna
övergång har sitt maximivärde hos ett bränsle, som från
början var i gasform och hade hastigheten = 0,
såsom vid förbränning vid konstant volym. Tydligast
framträder detta vid tandningen av en
gas-luftblandning.
Den ur brännaren utströmmande
gas-luftblandningen har en bestämd hastighet, som på ett
jämförelsevis kort avstånd från brännaremynningen
blir = 0. Den kemiska omvandlingshastigheten är
konstant under förutsättning av samma gastillstånd,
kan först göra sig gällande i skärningspunkten mellan
denna och den mekaniska hastigheten.
Tre fall äro möjliga:
I. Gas-luftblandningen strömmar ut ur brännaren
med en viss bestämd hastighet. På kort avstånd
från brännaren är hastigheten = 0. I
skärningspunkten mellan bränsle- och tändhastighet sker
tandningen.
II. Närmar sig gas-luftblandningens hastighet O,
vilket är förhållandet då en gaslåga släckes, så
antager tändhastigheten sitt fulla värde såsom i varje
stillastående gas-luftblandning. Lågan slår tillbaka
och en explosion inträffar.
III. Det rakt motsatta kan också inträffa.
Gas-luftblandningens hastighet ökas så mycket, att
skärningspunkten kommer att ligga utanför tändzonen,
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
