Увеличение - скорость - пламя
Cтраница 2
Увеличение скорости пламени приводит к повышению давления и плотности продуктов сгорания. По мере увеличения скорости пламени и давления в ударной волне точка, описывающая состояние продуктов реакции такой дефлаграции, перемещается вверх по кривой F Gz - Достигнув точки N, описывающей дефлаграцию Чепмена - Жуге, она далее поднимается по - кривой. [16]
Таким образом, конкретным механизмом ускорения пламени, по выводам К. И. Щелкина, является турбулентное движение газа перед фронтом пламени. По мере увеличения скорости пламени увеличивается давление в ударной волне. С ростом давления увеличивается температура сжатия газов. Температура сжатия при детонации достигает температуры воспламенения газовой смеси. Фронт пламени при детонации отстает от фронта ударной волны по времени только на период индукции смеси. При этих высоких температурах период индукции для различных смесей примерно равен 10 - 4 - 10 6 сек. Скорость ударной волны достигает стационарной скорости детонации, равной нескольким тысячам, метров в секунду. [17]
Гарнер с сотрудниками [ / 3 ] также считают, что их измерения излучения пламени окиси углерода указывают на наличие люминесценции, а уменьшение излучения объясняется подавляющим эффектом паров воды и водорода. Объяснение этих результатов увеличением скоростей пламени было предложено Волем и Эльбе и Волем и Магатом. [18]
Интенсивность горения газообразного топлива зависит от скорости распространения пламени и от величины поверхности горения. Для интенсификации сжигания газообразного топлива необходимо способствовать увеличению скорости пламени и создать условия для большего развития поверхности горения. Скорость горения увеличивается с возрастанием температуры в пламени. В мартеновских печах применение кислорода в дутье оказывает положительное влияние на процесс плавки металла. [19]
Как видим, относительная теплопотеря меняется с изменением скорости реакции обратно пропорционально квадрату скорости распространения пламени. Физически это объясняется тем, что с увеличением скорости пламени не только уменьшается время пребывания смеси в SGI е, но, как видно из формулы ( VI, 70), сжимается и сама зона. [20]
Как видим, относительная теплопотеря меняется с изменением скорости реакции обратно пропорционально квадрату скорости распространения пламени. Физически это объясняется тем, что с увеличением скорости пламени не только уменьшается время дребы-вания смеси в зоге, но, как видно из формулы ( VI, 70), сжимается и сама зона. [21]
Состояние поверхности стенок трубы также оказывает влияние на возникновение детонации в трубах. Щелкин указал на возможность вследствие этого исключительно сильной тур-булизации потока перед пламенем и увеличения скорости пламени. [22]
Очевидно, что рост давления, специфический для сгорания в полузамкнутых камерах, будет возрастать с уменьшением ширины пламе-гасящего канала и с увеличением скорости пламени. Поскольку гашение быстрогорящих систем требует более узких каналов, рост давления при определении пределов гашения в камере данных размеров и устройства будет быстро возрастать с увеличением скорости пламени исследуемых систем. Соответственно снижается кажущееся критическое значение Ре р ( или Ре пл), вычисленное в расчете на начальное состояние газа. [23]
В результате воздействия на фронт пламени турбулентных пульсаций значительно увеличивается поверхность горения, что также вызывает ускорение горения. При движении фронта пламени впереди него возникает волна сжатия. По мере увеличения скорости пламени увеличивается давление в ударной волне. С ростом давления увеличивается температура сжатия газов. Температура сжатия при детонации достигает температуры самовоспламенения газовой смеси. Таким образом, причиной, вызывающей химическую реакцию, является нагрев смеси при сжатии ее ударной волной. [24]
Рассмотрим с этой точки зрения некоторые из наиболее существенных для процесса сгорания в двигателе вопросов. Когда скорость распространения пламени изменяется, вследствие таких изменений состава смеси или химических свойств топлива, которые связаны с изменением максимальной температуры пламени Тм, именно последняя становится определяющим фактором, поскольку повышение температуры пламени вызывает изменение интенсивности и теплового потока и потока активных частиц из зоны горения в свежий газ. Это, например, относится к увеличению скорости пламени с приближением состава смеси к стехиометрическому соотношению: а 1, или при переходе от парафиновых топлив к бензолу, что также связано с повышением температуры пламени Тм и сокращением времени реакции тр. Точно так же к изменению температуры пламени может быть сведен эффект и разбавления заряда остаточными газами, если они состоят только из инертных продуктов полного сгорания - углекислоты, воды и азота. [25]
 |
Распределение температуры, концентрации и скорости реакции во фронте пламени распада N20 ( р - 200 кПа.| Распределение количества реагирующего вещества во фронте. [26] |
Как следует из приведенных данных, пространственная ширина даже медленных пламен невелика. Хотя на зону подогрева приходится большая часть перепада температуры, ширина зон реакции и подогрева пламени примерно одинакова: кривая зависимости Т ( х) в зоне реакции значительно более пологая. Сопоставление структуры пламен однотипных горючих систем I и II показывает, что при увеличении скорости пламени в основном сокращается ширина зоны подогрева. [27]
Задача о возникновении пульсаций сводится к отысканию условий, при которых слабая ударная волна усиливается фронтом горения. Если такое усиление существует, то любая случайная ударная волна будет возрастать по амплитуде, в камере сгорания возникнут опасные пульсации давления. Для определения этих условий необходимо знать, во-первых, зависимость перепада давления в ударной волне, в двойном нестационарном разрыве, от увеличения скорости пламени относительно частиц газа. [29]
Рейнольдса потока газов перед пламенем всегда выше критического значения, а движение потока турбулентно. В результате воздействия на фронт пламени турбулентных пульсаций поверхность горения значительно увеличивается. Таким образом, конкретным механизмом ускорения пламени, по выводам К. И. Щелкина, является турбулентное движение газа перед фронтом пламени. По мере увеличения скорости пламени увеличивается давление в ударной волне; с ростом давления увеличивается температура газов, которая в конечном счете достигает температуры воспламенения газовой смеси, и фронт пламени начинает перемещаться вместе с ударной волной. [30]
Страницы: 1 2 3