Cтраница 4
Таким образом, турбулентное пламя предварительно перемешанной смеси не может быть представлено одной точкой на диаграмме Борги, а представляется в виде области, которая может пересекать границы. [46]
![]() |
Расположение границы начала и. чл учения и максимальной его. [47] |
От гомогенного реактора турбулентное пламя отличается наличием определенного распределения ( градиента) средних температур и концентраций между границами свежего и сгоревшего газа, что я - л яется самим условием распространения зоны реакции. [48]
По ряду причин турбулентные пламена очень редко применяются в атомпо-абсорбциошюй спектрометрии, поэтому подробно на них останавливаться не будем. Следует лишь отметить, что, несмотря на то что почти 100 % распыляемой пробы достигает пламени, в действительности многие относительно крупные капельки, получающиеся при распылении, покидают пламя, так как они не успевают полностью десольватироваться. [49]
![]() |
Распределение иптснсишгостей излучения полос А ( СИ и 2 505. ( Н2О в ламинарном пламени смеси бутана с воздухом. а - 1 16. 1 атм.| Расположение границы начала излучения и максимальной его. [50] |
От гомогенного реактора турбулентное пламя отличается наличием определенного распределения ( градиента) средних температур и концентраций между границами свежего и сгоревшего газа, что является самим условием распространения зоны реакции. [51]
Понятие скорости распространения турбулентного пламени относится к явлению горения в топливной смеси, имеющей турбулентные пульсации различного масштаба, которые существенно увеличивают действительную поверхность горения. [52]
Определение; поверхности турбулентного пламени при горении в закрытых системах часто оказывается затруднительным, потому что при высоком уровне турбулентности видимое пламя почти целиком заполняет клинообразную область за пламедержателем. Вол [16] принял, что поверхностью пламени является передняя граница светящейся зоны, расположенная вверх по потоку, и при вычислении величины S. Скарлок [ 311 и другие [32-34] приближенно учли расходимость линий тока вверх по потоку от зоны пламени вследствие изменения плотности в зоне горения. Результаты всех этих исследований показывают, что скорости турбулентного горения в трубах значительно больше скоростей турбулентного горения в открытых системах, а также больше скоростей, предсказываемых любыми теориями турбулентного горения. Хотя предполагалось, что увеличение скорости турбулентного горения в закрытых системах может быть связано с турбулентностью, возникающей в областях с большими градиентами скорости [3334], прямые эксперименты [1041], которые будут рассмотрены позже ( в пункте е § 3), свидетельствуют о небольшом увеличении ( или вообще об отсутствии такового) интенсивности турбулентности вблизи пламени. [53]
![]() |
Экспериментальная зависимость. [54] |
Отношение скорости распространения турбулентного пламени к нормальной скорости S ISU было сопоставлено с величиной v / Su, где и - поперечная составляющая скорости турбулентной пульсации, измеренная в центре выходного сечения горелки при отсутствии горения. [55]
Во избежание образования быстрого турбулентного пламени энергия воспламенения должна быть низкой. Расчет температуры пламени был основан на учете потерь на излучение, причем пламя рассматривали как черное тело. Низкие значения яркостных температур, наблюдавшиеся при более высоких давленпях, могут быть обусловлены высокой концентрацией углерода в пламени. Поскольку непрореагировавший газ не поглощает свечения углерода, то измеренная яркостная температура может соответствовать не истинной реакционной зоне, а пристеночному холодному слою или зоне частичного протекания реакции, где имеется достаточная концентрация углерода и излучение которых близко к излучению черного тела. Критическое давление распространения-пламени определяется тепловыми потерями на излучение в пламени с большой светимостью. В пользу этого говорит факт, что сильнотурбулентное пламя и ударные волны, а также пламя в более широких трубах могут распространяться при более низких давлениях. [56]
Теория скорости распространения закрытых турбулентных пламен предварительно перемешанных смесей. [57]
Очень важные результаты относительно турбулентных пламен были получены недавно Дж. Лонгвеллом, показавшим, что при очень высокой интенсивности турбулентности турбулентное горение приближается к гомогенному объемному горению, при котором фронт пламени исчезает и скорость выделения тепла лимитируется только скоростью кинетической реакции [ 26, стр. Лонгвелл экспериментально показал, что скорость выделения тепла в стехиометрических топливо-воздушных сме-сях, ограниченная только скоростью реакции, составляет около 330 - 10е ккал / м3атм - час и пропорциональна приблизительно квадрату абсолютного давления. Полученная величина на порядок больше, чем скорости выделения тепла в используемых на практике горелочных устройствах; она возрастает с увеличением давления настолько быстро, что будет ограничивать скорость горения только лишь при давлениях, значительно ниже атмосферного. [58]
Настоящая глава посвящена турбулентным пламенам предварительно перемешанной смеси. Принципиальная разница между пламенами предварительно перемешанной и предварительно не перемешанной смеси становится ясной из рассмотрения идеальных случаев для каждого из них. Идеальное пламя предварительно не перемешанной смеси обладает быстрой ( равновесной) химией, которая быстро приводит к установлению локального соотношения компонентов смеси ( переменной смешения); соотношение компонентов смеси постоянно изменяется. В идеальном пламени предварительно перемешанной смеси несгоревший газ полностью перемешан перед началом химических реакций. [59]
Турбулентность, генерированная турбулентным пламенем, уносится потоком. Однако вследствие резкого возрастания интенсивности турбулентности некоторая доля турбулентности диффундирует обратно в набегающий ноток и в соседние трубки тока. Благодаря именно этой диффузии турбулентной энергии генерированная пламенем турбулентность может оказывать влияние на скорость распространения пламени, создающего турбулентность. [60]