Cтраница 2
Поэтому вполне вероятно, что скорость срыва пламени в данных условиях будет достигать максимума при стехиометриче-ском составе смеси в вихревой зоне. Это достаточно хорошо подтверждается данными для пропано-воздушных смесей, полученными Дезубэем [7] на телах плохообтекаемой формы. Обычно этот состав смеси близок к соотношению топливо / воздух потока, но следует отметить, что в данном случае все кривые устойчивости для случаев, когда в стабилизирующую струю подается воздух, симметричны относительно состава смеси, значительно сдвинутого от стехиометрии в область богатых смесей. [16]
Согласно этому методу, тороидальная вихревая зона создается в результате взаимодействия основного потока и нормально направленной к нему струи. Этот метод имеет преимущества: он отличается простотой осуществления и легкостью контроля и не требует введения в поток твердого тела плохообтекаемой формы. Стабилизирующей струей может быть воздух или горючая смесь. Таким образом, создается возможность контролировать температуру и состав в зоне рециркуляции независимо от состава в основном потоке. [17]
Соотношение топливо / воздух этой смеси на графиках устойчивости берется в качестве ординаты. Кривые с пропано-воздушной смесью в стабилизирующей струе приводятся для ширины зазора, равной 0 28 мм; в случае водородо-воздушных смесей в стабилизирующей струе для уменьшения опасности проскока пламени зазор уменьшался до 0 05 мм. В каждом случае приводится также соответствующий график устойчивости с воздушной стабилизирующей струей. На приведенных графиках заметно смещение соотношения топливо / воздух в момент срыва, особенно для богатых смесей. Смещения можно было ожидать, распространив на этот случай высказанные ранее предположения. [18]
Стабилизация по своему положению, по-видимому, связана с критической точкой, образующейся в результате слияния потока горючей смеси и второго потока - стабилизирующего газа. Последний поток, как и движения в вихревой зоне плохообтекае-мого стабилизатора, образует обычно само пламя. В случае бунзеновской горелки стабилизирующий поток воздуха, образованный восходящим потоком горючей смеси, также встречается с горючим газом в критической точке у устья горелки, где и происходит стабилизация. Шеффер и Кембел [12] показали, что стабилизацию можно осуществить с помощью встречной стабилизирующей струи. В случае изучаемых здесь цилиндрических стабилизаторов действительная точка стабилизации на некоторое расстояние удалена от упомянутой критической точки в так называемую точку отрыва. Если используются обтекаемые стабилизаторы I-III, то с увеличением длины стабилизатора рециркуляционное движение существенным образом замедляется. Размер переходного треугольника возрастает, и пламя стабилизируется на более далеком расстоянии от точки отрыва, заставляя реагенты диффундировать на большее расстояние от свободного пограничного слоя до точки стабилизации. В конечном счете могут создаться совершенно неустойчивые условия, когда баланс теплоты и массы уже не сохраняется. [19]
Пламя предварительно перемешанной пропанр-воздущной смеси в высокоскоростном турбулентном потоке легко стабилизировать [1], направляя газовую струю против основного потока. Таким образом, стабилизирующая струя действует, подобно перемещаемому стабилизатору с переменными свойствами. [20]
Путем обработки результатов с помощью чисел Пекле показано, что существует некоторое подобие между нашей системой, стабилизированной струей, и системами с обычными стабилизаторами в виде тел плохообтекаемой формы. Установлено, что стабилизация данной системы в меньшей степени зависит от размера вихревой зоны, чем в случае плохо-обтекаемых тел. Ввиду различия этих двух физических систем трудно достаточно точно объяснить полученные результаты. Однако мы полагаем, что это является следствием возросшего влияния стабилизирующей струи на скорости перемешивания в зоне рециркуляции. [21]