Cтраница 2
Величину Ф, входящую в формулу (6.51), определим, полагая, что при больших Кг толщина зоны реакции пренебрежимо мала и может быть заменена фронтом. Для мгновенной химической реакции второго порядка эта формула будет иметь место при любых значениях Ре, поскольку в данном случае роль гидродинамического влияния, как обсуждалось выше, несущественна. [16]
![]() |
Сравнение результатов численных расчетов с данными пенетрационной теории. [17] |
Величину Ф, входящую в формулу (6.51), определим, полагая, что при больших KI толщина зоны реакции пренебрежимо мала и может быть заменена фронтом. Для мгновенной химической реакции второго порядка эта формула будет иметь место при любых значениях Ре, поскольку в данном случае роль гидродинамического влияния, как обсуждалось выше, несущественна. [18]
![]() |
Сравнение скоростей нормального распространения ламинарного пламени, полученных в опытах с плоским пламенем ( кривая / и рассчитанных по составу в лидирующих точках ( кривая 2. [19] |
Первый результат состоит в том, что в пределе ( E / ( RT) -) толщина зоны реакции стремится к нулю. [20]
![]() |
Влияние инертных наполнителей на скорость детонации. [21] |
К сожалению, нет соответствующих данных, относящихся к детонации более простых веществ, например озона или ацетилена, для которых толщины зоны реакции должны быть, по всей вероятности, значительно меньше ( ср. [22]
Совершенно иная картина наблюдается при анализе поля концентрации реагирующей примеси, когда колмогоровский масштаб может быть как больше, так и меньше толщины зоны реакции. В этом случае характеристики переноса между двумя близкими изоскалярными поверхностями неуниверсальны и зависят от типа химической кинетики. Таким образом, химические реакции непосредственно воздействуют на диссипативные процессы. В свою очередь диссипативные процессы влияют на крупномасштабную статистику. В частности, такое влияние отражается на турбулентной диффузии реагирующей примеси. Указанный вывод наглядно подтвержден в главе 5, где показано, что коэффициенты турбулентной диффузии окислов азота и инертной примеси не совпадают. [23]
В случае ячеистого пламени характерный размер ячейки имеет порядок 10 толщин одномерной зоны реакции, при ячеистой детонации характерный размер ячейки имеет также порядок 10 толщин одномерной зоны реакции. [24]
Что же касается, турбулентного горения однородной смеси, то известные экспериментальные данные ( хотя в настоящее время и весьма немногочисленные) также свидетельствуют о том, что в большинстве случаев толщина зоны реакций мала по сравнению с характерным размером задачи. [25]
При решении задачи полагается, что химические реакции происходят в очень тонкой зоне, аналогичной своеобразному пограничному слою, особенность которого проявляется лишь том, что он случайным образом колеблется под действием крупномасштабных пульсаций. Поскольку толщина зоны реакции мала, ее можно рассматривать как локально плоскую, следовательно, внутренняя структура этой зоны описывается системой обыкновенных дифференциальных уравнений, в которых фигурируют лишь скорости химических реакций и слагаемые, характеризующие процессы переноса в направлении, нормальном зоне реакции. [26]
При малых значениях константы скорости К2 реакция между экстра-гентом и хемосорбентом протекает в объеме всей капли. По мере увеличения KI толщина зоны реакции сужается и при достаточно больших К2 становится много меньше радиуса капли. При К2 - толщина зоны реакции стремится к нулю и сама зона может быть приближенно заменена фронтом. [27]
Величина А является функцией четырех параметров: т, п, Ре и К2 - При малых значениях константы скорости К реакция между экстра-гентом и хемосорбентом протекает в объеме всей капли. По мере увеличения KI толщина зоны реакции сужается и при достаточно больших KI становится много меньше радиуса капли. При К2 - 0 толщина зоны реакции стремится к нулю и сама зона может быть приближенно заменена фронтом. [28]
Другая группа эффектов связана с влиянием процессов молекулярного переноса на структуру зоны химических реакций. В этой связи следует подчеркнуть, что поскольку толщина зоны реакций мала, то ее структура определяется мелкомасштабной частью спектра турбулентности, для описания которой принцип автомодельности по числу Рейнольдса неприменим. Отметим также, что важную роль могут сыграть и различия между коэффициентами молекулярного переноса, которые приводят к изменению состава и температуры в зоне реакций. [29]
Следующий шаг в развитии теории диффузионного горения сделан Зельдовичем [1949], который учел влияние скорости химических реакций на структуру пламени. Им было установлено, что, как правило, толщина зоны реакций существенно меньше характерных размеров задачи. Это связано с тем, что химические реакции, встречающиеся в процессах горения, идут с большой скоростью только при высоких температурах. Поэтому при удалении от фронта пламени, т.е. от поверхности z zs, скорость реакций сильно уменьшается. Указанное обстоятельство позволяет рассматривать зону реакций как своеобразный пограничный слой, толщина которого много меньше, чем радиус его кривизны. [30]