Cтраница 2
Распространение пламени сопровождается многими сложными процессами: теплопередачей, диффузией, химическим превращением. Эти процессы определяют скорость пламени t / H и структуру зоны горения. [16]
Поскольку суммарная площадь границ моля перестает изменяться периодически, постольку и эффективная скорость распространения пламени не будет иметь периодической составляющей, а это и говорит о том, что возмущение эффективной скорости распространения пламени равно нулю. Конечно, приведенные рассуждения являются лишь грубым приближением к действительности, однако они показывают, что структура зоны горения способна существенно повлиять на возможность возбуждения акустических колебаний, причем растянутое вдоль оси трубы сгорание должно характеризоваться пониженной склонностью к самовозбуждению акустических колебаний. [17]
Поскольку эта гипотеза сравнительно проста и может быть использована при анализе целого ряда задач, связанных с нестационарным горением, в следующем параграфе она будет сформулирована и подробно проанализирована. В оставшейся части этого параграфа будут кратко рассмотрены некоторые менее искусственные, но более сложные исследования структуры зоны горения. [18]
В последнее время изучение химических процессов и распределения температуры в диффузионном пламени было предпринято Вольфхардом и его сотрудниками [ 7, 8, 9J, которые исследовали излучение плоских пламен при различных давлениях. Это исследование выходит за рамки упомянутых до сих пор работ, так как оно относится к структуре ламинарной зоны горения конечной толщины и посвящено выяснению последовательности химических процессов, обусловленных взаимной диффузией топлива п окислителя. [19]
Имеющиеся эксперименты указывают на то, что в ряде случаев детонационная волна при ослаблении не вырождается в волну Чепмена-Жуге, а на некотором расстоянии от тела расщепляется на адиабатическую ударную волну и фронт медленного горения. В рамках теории детонационного фронта нулевой толщины положение точки расщепления не может быть определено [1] и для его определения необходимо рассматривать структуру зоны горения в детонационной волне. [20]
Превращение жидкого вещества в газообразные продукты горения происходит в несколько последовательных стадий [48]: сначала жидкость прогревается теплопроводностью до температуры кипения, испаряется, пары относятся конвективным потоком и диффузией от поверхности жидкостью и реагируют в зоне газовой химической реакции на некотором удалении от поверхности. Выделяющееся в реакции тепло идет на прогрев и испарение жидкости и на прогрев паров жидкости до температуры продуктов горения. Диффузионно-тепловой структуре зон горения жидких взрывчатых веществ и твердых ракетных топлив присущи специфические свойства, связанные с большим запасом тепла в прогретом слое конденсированного вещества по сравнению с запасом тепла в газовой фазе горения. В частности, при некоторых условиях возможно возникновение одномерной диффузионно-тепловой неустойчивости. [21]
Гораздо меньшее число работ посвящено изучению ширины зоны горения и ее структуры. Однако для понимания механизма процесса горения в турбулентном потоке подробное исследование ширины зоны горения и ее структуры также необходимо. Настоящая работа была посвящена экспериментальному изучению структуры зоны горения, определению ширины этой зоны и скорости распространения пламени при различных параметрах набегающего турбулентного потока однородной бенз-ино-воздушной смеси. [22]
При горении в потоке распространение пламени сопровождается движением газа, если же пламя распространяется в покоящемся газе, то и в этом случае имеет место движение, вызванное тепловым расширением. Движение газа искривляет и увеличивает фронт пламени. Так как зона горения очень тонка, то при искривлении фронта пламени структура зоны горения не будет нарушаться, а только будет увеличиваться его поверхность. Вследствие этого скорость нормального распространения пламени, а также и количество газа, сгорающего на единице поверхности, не будут меняться, общее же количество газа, сгорающего за единицу времени, будет увеличиваться пропорционально увеличению поверхности фронта пламени. [23]
Изложены некоторые результаты экспериментального изучения горения пропана, подаваемого через проницаемую стенку в поток воздуха. Максимальная температура газа и градиент температур у стенки увеличиваются по длине канала. Процесс горения определяется не только процессами перемешивания горючего и окислителя ( диффузией), но и кинетикой химических реакций, особенно в начальных сечениях пограничного слоя. Получены качественные представления о структуре зоны горения. [24]
Однако, эта точка зрения оспаривается, и ей противопоставляется модель так называемого объемного горения. Указанная неопределенность обусловлена тем, что действительный механизм турбулентного горения нельзя выявить обычными методами исследования. В частности, химический анализ проб, отобранных из различных областей турбулентного факела, не пригоден, так как он дает лишь ос-редненные по времени характеристики, которые в равной мере могут подтверждать как тот, так и другой механизм сгорания. Фотографирование пламени различными методами также не дает однозначного бесспорного ответа, так как позволяет обнаружить лишь неоднородность ( мозаичность) структуры зоны горения. В связи с этим возникла необходимость проведения особо прецизионных исследований, основанных на применении малоинерционных измерений ионизационных токов и температуры. Чаще, однако, исследователи идут по пути экспериментальной проверки и корректировки закономерностей процесса, полученных на базе теоретической разработки предложенной рабочей гипотезы. [25]