Cтраница 2
Вычисления скорости пламени из кинетики реакции горения особенно сложны в случае диффузионного распространения пламени в неизотермических условиях. Поэтому все предпринимавшиеся до сих пор попытки аналитического решения атой задачи в той или иной степени носят чисто качественный формально-математический характер. Согласно этой теории, в зону подогрева атомы водорода поступают из зоны горения путем диффузии, из чего Тенфорд и Пиз заключают, что теплопроводность не играет существенной роли в распространении пламени 4 и, следовательно, при вычислении нормальной скорости можно исключить из рассмотрения уравнение теплопроводности. [17]
Уменьшение скорости пламени при неадиабатическом сгорании обусловлено охлаждением зоны реакции пламени. Однако непосредственная теплопередача из этой зоны в окружающее пространство сравнительно невелика. Более интенсивны тепловые потери, связанные с охлаждением слоев газа, прилегающих к зоне реакции. При этом температура остывающих продуктов сгорания оказывается непостоянной. Она всюду меньше температуры зоны реакции, в результате возникает температурный градиент, направленный в сторону сгоревшего газа, и зона реакции охлаждается в результате теплопроводности. В тепловых потерях участвует также и зона подогрева пламени, передающая в конечном счете часть тепла реакции в окружающее пространство. [18]
На опыте скорость пламени во многих случаях несколько уменьшается с давлением, что описывается отрицательными значениями показателя v, лежащим между 0 и - V2, что, согласно результату ( VIII, 69), отвечает порядку реакции между первым и вторым. Для реакции второго порядка скорость пламени не должна зависеть от давления. Этот результат сохраняет силу и для любой совокупности бимолекулярных реакций, в том числе и обратимых. К сожалению, в горячих пламенах, где существенна диссоциация продуктов горения, зависимость скорости пламени от давления существенно усложняется. Равновесия диссоциации определяются не только бимолекулярными реакциями, вследствие него степень диссоциации сильно зависит от давления. Именно поэтому в горячих пламенах изменение давления может через степень диссоциации влиять на температуру пламени, которая сильно влияет на скорость распространения. Определение формально-кинетических характеристик реакций горения при помощи теории распространения пламени использовали Барский и Зельдович [27] для реакции окиси углерода с кислородом и Розловский [28] для реакции хлора с водородом. [19]
Если только скорость пламени является мерой реакционной способности, играющей существенную роль в процессе стабилизации телом плохообтекаемой формы, то пламена двух топлив должны срываться ( на одной и той же установке и при одинаковых рабочих условиях) при таких коэффициентах избытка топлива, при которых их ламинарные скорости распространения будут между собой равны. В табл. 2 приводятся коэффициенты избытка исследованных здесь топлив, вычисленные путем связывания скорости ламинарного пламени изучаемого топлива со скоростью ламинарного пламени стандартного топлива. Эти расчетные коэффициенты избытка топлива весьма приближенны. О скоростях ламинарного пламени для этих топлив при начальной температуре смеси 400 К и при таких бедных коэффициентах избытка топлива, которые соответствуют срыву пламени со стабилизатора, опубликовано совсем немного данных. Поэтому приводимые в таблицах значения обычно получают экстраполяцией данных различных источников. Мы полагаем, что ошибки такой экстраполяции более существенны, чем ошибки измерений скоростей пламени в установках разного типа, выполненных различными авторами. [20]
![]() |
Влияние числа оборотов на скорость сгорания в основной фазе при регулируемом опережении зажигания ( р1г const. [21] |
Итак, скорость пламени в основной фазе определяется главным образом турбулентным фактором и практически не зависит от химических свойств заряда. [22]
![]() |
Рост давления. [23] |
При этом скорость пламени равна иь, в конце горения она приближается к нормальной. [24]
На опыте скорость пламени во многих случаях несколько уменьшается с давлением, что описывается отрицательными значениями показателя v, лежащим между 0 и - 1 / s, что, согласно результату ( VIII, 69), отвечает порядку реакции между первым и вторым. Для реакции второго порядка скорость пламени не должна зависеть от давления. Этот результат сохраняет силу и для любой совокупности бимолекулярных реакций, в том числе и обратимых. К сожалению, в горячих пламенах, где существенна диссоциация продуктов горения, зависимость скорости пламени от давления существенно усложняется. Равновесия диссоциации определяются не только бимолекулярными реакциями, вследствие чего степень диссоциации сильно зависит от давления. Именно поэтому в горячих пламенах изменение давления может через степень диссоциации влиять на температуру пламени, которая сильно влияет на скорость распространения. Определение формально-кинетических характеристик реакций горения при помощи теории распространения пламени использовали Барский и Зельдович [27] для реакции окиси углерода с кислородом и Розловский [28] для реакции хлора с водородом. [25]
Так как скорость предетонационных пламен непосредственно связана со скоростью массового потока за фронтом ударной волны, это наблюдение указывает на резкое усиление ударной волны при наличии неровностей на стенках трубы. [26]
Барический коэффициент скорости пламени во многих горючих системах заметно изменяется уже для умеренного диапазона давления. [27]
Однако увеличение скорости пламени происходит не в соответствии с законом Аррениуса, а более медленно. Это означает, что протекание реакции в пламени определяется не значением начальной температуры смеси, а складывающимися в пламени условиями протекания процессов теплопроводности и диффузии реагирующих веществ, в том числе и активных центров. [29]
Такое возрастание скорости пламени связано с тем, что на движущийся в изогнутом канале горящий заряд смеси действуют центробежные силы, которые отбрасывают холодные слои газа к внешней стенке, увеличивая тем самым площадь поверхности горения. [30]