Увеличение - скорость - пламя
Cтраница 3
Однако уже при 4 ат распаду подвергается 90 % всего ацетилена. Вместе с тем равновесная температура, почти не зависящая от давления, превосходит 3000 К Столь значительное различие экспериментальных и расчетных значений температур, на которое указывал еще Алексеев [4.4], обусловлено большими потерями тепла излучением. В других горючих системах радиационные потери не играют существенной роли, здесь же их влияние сильно возрастает из-за присутствия в пламени твердых частиц углерода, излучательная Способность которых больше, чем у газов. С ростом давления и увеличением скорости пламени распада ацетилена роль теплопотерь уменьшается и температура пламени взрывного распада стремится к равновесной. [31]
 |
Схема горения пленки смазки на поверхности ( а и в трубе ( б. [32] |
Примем, что зона реакции настолько узка, что ее можно рассматривать как поверхность. Поток горючих компонентов с поверхности испаряющейся смазки затрудняет диффузию продуктов сгорания в сторону смазки, и можно ожидать, что диффузионный пограничный слой практически полностью вытесняется и располагается над поверхностью горения. Поэтому можно допустить, что скорость горения контролируется либо скоростью диффузии кислорода, либо скоростью диффузии активных промежуточных продуктов через этот слой. Диффузионный механизм горения подтверждается специальными опытами: наличие потока кислорода со скоростью, сравнимой по величине со скоростью распространения пламени, и направленного противоположно движению пламени, приводило к увеличению скорости пламени в 1 5 - 2 раза; при малых потоках, направление которых совпадало с направлением распространения пламени, предельные давления снижались в несколько раз. [33]
 |
К трактовке детонаци - онного горения газов по Я. Б. Зельдовичу. [34] |
Таким образом, Зельдович считает конкретным механизмом ускорения горения прогрессивное растягивание фронта горения. Щелкин [14] показал, что при переходе горения в детонацию число 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 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. [35]
После воспламенения горение быстро охватывает весь объем газа. Около закрытого конца камеры формируется турбулентный фронт пламени, который распространяется с возрастающей скоростью. В конце камеры скорость пламени стабилизируется. В сравнении с горением в покоящемся газе ускорение возросло в 15 раз, а максимальная скорость пламени - в 5 раз. Таким образом, основным резервом увеличения скорости пламени является турбулиза-ция горения, которую можно осуществить конструктивными мерами, а также и увеличением скорости потока холодного газа. В эт ом случае горючая смесь поджигается индукционной искрой в предварительной камере. Горение происходит в покоящемся газе. После воспламенения фронт пламени некоторое время сохраняет сферическую форму. С приближением к стенкам форма пламени искажается и на фронте появляются складки. Одновременно воспламеняется газ внутри трубки и через отверстия в ней поджигает горючую смесь в основной камере. В результате серии поджигов формируется турбулентный фронт пламени, имеющий клинообразную форму, обращенную вершиной в сторону его движения. Очевидно, что форкамерное зажигание эффективно на начальной стадии ускорения пламени, когда скорость распространения зоны горения в перфорированной трубке выше скорости горения в основной ка мере. [36]
Страницы: 1 2 3