Теория - турбулентное горение
Cтраница 2
Модель турбулентного горения, как пульсирующего воспламенения, хотя и находится в количественном согласии с известными данными наблюдений над турбулентными пламенами, в настоящем виде представляет лишь первое приближение к теории турбулентного горения. [16]
По другим соображениям в книгу не включены вопросы турбулентного горения газов. Теория турбулентного горения находится в настоящее время в стадии становления, в ней еще не сформулировалось полностью основное, стержневое направление теоретических исследований и поэтому включать ее в предлагаемую книгу представляется преждевременным. [17]
Скорости сгорания и скорости распространения пламен - существенные характеристики процессов горения, которые необходимы для расчетов различных технических устройств. Однако состояние теории турбулентного горения не позволяет в настоящее время предсказывать величины скоростей сгорания иначе, как экстраполируя имеющиеся экспериментальные данные. Для каждой кривой параметры турбулентности постоянны, тем не менее для одинаковых ин значения итр существенно неодинаковы, поэтому для описания мт недостаточно знать ин и параметры турбулентности, и в работе [2] предлагалось использовать кроме ин температуру воспламенения. [18]
 |
Фронты горения. [19] |
Механизм горения отдельных элементарных объемов еще недостаточно ясен. В противовес указанной существует теория объемного турбулентного горения, согласно которой этот процесс должен протекать не на поверхности, а во всем объеме элементарных частиц горючей смеси. Эта теория основывается на том, что в условиях интенсивной турбулентной диффузии в элементарных объемах горючей смеси устанавливаются постоянная температура ц концентрация, поэтому ламинарный фронт пламени на поверхности не успевает образоваться и процесс реагирования протекает во всем объеме. Существует также мнение, что одновременно сочетается фронтовое и объемное горение. [20]
Согласно представлениям, которые носят название фронтовой теории турбулентного горения, отдельные объемчики смеси, заполняющие объем видимого турбулентного пламени, сгорают с поверхности, причем горение распространяется вглубь их со скоростью, равной нормальной скорости распространения пламени. Резкое возрастание интенсивности горения по сравнению с ламинарным пламенем связывается с увеличением суммарной поверхности горения. В противовес этим представлениям выдвигается теория объемного горения, согласно которой отдельные объемы газовоздушной смеси горят не с поверхности, а в самом объеме, подогреваясь за счет проникновения в них окружающих горячих продуктов сгорания. [21]
Понятно, что решение этой задачи очень тесно связано с исследованием статистических характеристик мелкомасштабной части спектра турбулентности. Отсюда видно, что диссипация энергии и скалярная диссипация играют фундаментальную роль не только в теории турбулентности ( Колмогоров [1941], Обухов [1941, 1949]), но и в теории турбулентного горения. [22]
Соотношения (2.3) и (2.5), как и все точные уравнения для статистических характеристик в теории турбулентности, незамкнуты. В них, помимо корреляции р W ( p, которая ( при принятом предположении относительно вида скорости химической реакции W) точно выражается через плотность вероятностей Р ( с) ( это обстоятельство и составляет главное преимущество использования плотностей вероятностей в теории турбулентного горения), входят корреляции ри и pNy, не выражающиеся через искомую плотность вероятностей. [23]
В заключение следует отметить, что отправной величиной в практических расчетах газовых горелок является все-таки скорость распространения пламени в ламинарном потоке, несмотря на то, что в подавляющем большинстве случаев сжигание газовоздушных смесей происходит в условиях хорошо развитого турбулентного потока. Отмеченная выше разница в величине скоростей распространения пламени учитывается пока еще лишь путем введения соответствующих поправочных коэффициентов, полученных чисто опытным путем. Теория турбулентного горения еще не в такой мере развита, чтобы дать достаточно надежные исходные данные для практических расчетов. [24]
Обнажающиеся свежие участки пластины пороха воспламеняются и горение распространяется в глубину щели. Описанная картина напоминает турбулентное горение жидких ВВ с той разницей, что источником энергии в данном случае служит горение обнаженной части боковой поверхности щели. Теория турбулентного горения щелевого заряда пороха, заполненного жидкостью, построена [219] аналогично теории турбулентного горения жидких ВВ. [25]
Различие между двумя указанными выше схемами турбулентного горения заключается в том, что в первой схеме превалирует процесс распространения пламени, а во второй - процесс самовоспламенения. Ни та, ни другая модель в полной мере не объясняют всех особенностей турбулентного горения. При построении теории турбулентного горения необходимо совместное рассмотрение как распространения пламени, так и объемных реакций, протекающих в тех зонах, где турбулентное смешение опережает распространение пламени. Возникновение очагов самовоспламенения в процессе горения является одной из вероятных причин появления элементарных ударных волн, вызывающих нарушение нормального развития процесса горения в двигателях внутреннего сгорания. [26]
 |
Распространение ( а пламени и изменение ( б температуры Т, концентрации горючего С к скорости реакции w при сгорании неподвижной газовоздушной смеси. [27] |
Для движущейся горящей среды имеет значение характер ее движения. При переходе от ламинарного движения к турбулентному меняется не только очертание зоны горения, но и изменяется интенсивность процесса. Из-за больших трудностей проведения теоретических и экспериментальных исследований теория турбулентного горения еще находится в стадии разработки. [28]
Таким образом, значительные трудности возникают как при использовании статистических методов, так и при попытках выяснить детальную картину течения. Такое сочетание, как сейчас станет ясно, важно и в теории турбулентного горения. [29]
Обнажающиеся свежие участки пластины пороха воспламеняются и горение распространяется в глубину щели. Описанная картина напоминает турбулентное горение жидких ВВ с той разницей, что источником энергии в данном случае служит горение обнаженной части боковой поверхности щели. Теория турбулентного горения щелевого заряда пороха, заполненного жидкостью, построена [219] аналогично теории турбулентного горения жидких ВВ. [30]
Страницы: 1 2 3