Образование - волна - сжатие
Cтраница 1
Образование волн сжатия при сгорании кислородных смесей в трубах доказано различными наблюдениями. [1]
Исключение представляет образование волн сжатия в конечной фазе горения более быстро горящих смесей. Эти волны сжатия не следует смешивать со своеобразными вибрациями газа, возникающими на ранних стадиях горения некоторых медленно горящих смесей. Этот вопрос будет рассмотрен в гл. [2]
Описанный механизм образования волны сжатия предполагает многократное отражение формирующейся волны сжатия. [3]
При наземном ядерном взрыве часть энергии взрыва расходуется на образование волны сжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе она характеризуется менее резким увеличением давления во фронте волны, а также более медленным его ослаблением за фронтом. Давление во фронте волны сжатия уменьшается довольно быстро с удалением от центра взрыва, и на больших расстояниях волна сжатия становится подобной сейсмической волне. [4]
 |
Схема аккумуляции волн сжатии в ударную волну, инициирующую детонацию в трубе. [5] |
На основании этого можно предполагать, что с ускорением пламени в начале предето-пационного периода связано образование волны сжатия конечной амплитуды - элементарной ударной волны, распространяющейся впереди пламени со сверхзвуковой скоростью. Поскольку каждая из последовательных элементарных волн, рождающихся в процессе пре-детонационного ускорения горения распространяется в массовом потоке предшествующей волны и в газе, нагретом от сжатия в ней, волны догоняют друг друга, соединяясь в единую ударную волну такой мощности, которая необходима для детонационного воспламенения данной смеси. На рис. 259 показаны образцы таких фоторегистрации для возникновения детонации в конце короткой трубы, а на рис. 260 - для начальной стадии предетонационного периода, с увеличенной примерно в 25 раз скоростью развертки. Здесь особенно наглядно видно прогрессирующее возрастание скорости распространения в серии последовательных волн сжатия. [6]
На основании этого можно предполагать, что с ускорением пламени в начале предетонационного периода связано образование волны сжатия конечной амплитуды - элементарной ударной волны, распространяющейся впереди пламени со сверхзвуковой скоростью. Поскольку каждая из последовательных элементарных волн, рождающихся в процессе предетонационного ускорения горения распространяется в массовом потоке предшествующей волны и в газе, нагретом от сжатия в ней, волны догоняют друг друга, соединяясь в единую ударную волну такой мощности, которая необходима для детонационного воспламенения данной смеси. На рис. 259 показаны образцы таких фоторегистраций для возникновения детонации в конце короткой трубы, а на рис. 260 - для начальной стадии предетонационного периода, с увеличенной примерно в 25 раз скоростью развертки. Здесь особенно наглядно видно прогрессирующее возрастание скорости распространения в серии последовательных волн сжатия. Как видно на рис. 259, соединение волн сжатия в ударную волну может происходит. [7]
После прекращения увеличения давления в - канале происходит отделение ударной волны и образуется газовая полость, пульсации которой также приводят к образованию волн сжатия в жидкости. По мере развития этого процесса внутреннее давление газа в полости постепенно уменьшается, но движение ее продолжается вследствие инерции расходящегося потока воды. В последующей стадии расширения полости давление внутри полости падает ниже равновесного давления, которое складывается из атмосферного и гидростатического давлений. Отрицательное давление приводит к прекращению расходящегося движения воды: полость начинает сокращаться с непрерывно возрастающей скоростью. Сокращение газовой полости продолжается до тех пор, пока внутреннее давление полости является недостаточным для изменения направления ее движения. Таким образом, благодаря инерции и упругости воды, а также упругости газа, парогазовая полость претерпевает последовательные фазы расширения и сжатия, приводящие к радиальному движению слоев жидкости и созданию в ней давления. Полезная работа, совершаемая разрядом в жидкости, определяется суммарной энергией потока жидкости и ударной волны. [8]
Детонация может быть вызвана воспламенением очень небольшого объема последней части заряда, что иногда трудно бывает обнаружить даже при фотографировании процесса детонации, если детонирующий объем закрыт фронтом пламени или если какая-либо часть камеры сгорания не попадает в поле зрения фотоаппарата, как это было на фотографиях, полученных Ротроком и Спенсером. Детонационная фаза горения обычно протекает настолько быстро, что съемка, сделанная со скоростью 40 000 кадров в секунду [31], недостаточна для того, чтобы более детально вскрыть процесс образования волны сжатия и сопровождающего ее яркого свечения, обнаруженный при более медленной съемке. Процессы в детонирующей части заряда развиваются в соответствии с имеющимися представлениями об изменениях в несгоревшем заряде и о кинетике окисления. Как только смесь прошла ряд последовательных реакций, завершающих период задержки, воспламенение может возникнуть фактически в любой части оставшегося заряда, что и происходит с исключительной скоростью. [9]
Если жидкость представляет собой газ или воздух, возможны следующие два случая: медленное сжатие или расширение, соответствующее изотермическому процессу, и быстрое сжатие или расширение, отвечающее адиабатическому процессу. При расчете гидравлической емкости ГЦ, обычно необходимом для проектирования ТП низкого давления, в общем случае принимают, что процесс протекает изотермически. Определение гидравлической емкости ГЦ на основе адиабатического процесса должно применяться в тех случаях, когда для рассматриваемых давлений и жидких сред возможно образование волны сжатия в области звуковых частот. [10]
Если жидкость представляет собой газ или воздух, возможны следующие два случая: медленное сжатие или расширение, соответствующее изотермическому процессу, и быстрое сжатие или расширение, отвечающее адиабатическому процессу. При расчете гидравлической емкости цепи, обычно необходимом для проектирования трубопроводов низкого давления, в общем случае принимают, что процесс протекает изотермически. Определение гидравлической емкости цепи на основе адиабатического процесса должно применяться в тех случаях, когда для рассматриваемых давлений и жидких сред возможно образование волны сжатия в области звуковых частот. [11]
В зависимости от степени сжатия двигателя с искровым зажиганием состояние топливно-воздушной смеси характеризуется определенными значениями температуры и давления. При повышении степени сжатия, а следовательно, температуры и давления смеси в конце такта сжатия соответственно повышаются и температура и давление последней части заряда. Пока степень сжатия двигателя достаточно низкая, предпламенные процессы в несгоревшеи части смеси протекают в условиях, соответствующих условиям низкотемпературной зоны самовоспламенения. При этом либо не происходит самовоспламенения и весь заряд смеси сгорает вследствие распространения пламени от поджигающей искры, либо небольшое количество смеси в последней части заряда сгорает вследствие самовоспламенения, но при этом не происходит образования волн сжатия. [12]
Страницы: 1