Внешняя граница - струя
Cтраница 5
 |
Схема турбулентного факела однородной смеси. [61] |
При установившемся режиме горения, смесь, подаваемая через горелку ( рис. 9 - 2) в камеру сгорания или в топочное пространство парогенератора, представляет собой неизотермическую струю распространяющуюся в среде высоконагретых продуктов сгорания. В процессе турбулентного расширения струи по мере увлечения топочных газов горючая смесь нагревается и одновременно разбавляется продуктами сгорания. Согласно теории неизотермической струи нагрев струи происходит в турбулентном пограничном слое, в ядре же постоянных скоростей начального участка температура остается неизменной и равной температуре истечения. Нагрев происходит наиболее интенсивно по периферии струи и по мере удаления от устья горелки распространяется внутрь струи. По мере приближения к внешней границе струи температура повышается, а концентрация горючей смеси падает. Выше было показано, что влияние температуры на скорость реакции значительно сильнее влияния концентраций реагирующих веществ и что поэтому в пламени химические реакции протекают в малом интервале температур, близко примыкающем к температуре горения в смеси, сильно разбавленной продуктами сгорания, в которой скорость распространения пламени достигает максимальной величины. Поэтому воспламенение струи происходит в ее наружных слоях по конической поверхности АД, где скорость распространения пламени имеет максимальную величину, так как только на этой поверхности пламя может держаться устойчиво. От воспламенившихся периферийных слоев турбулентной теплопроводностью тепло передается соседним слоям, вызывая их последовательное воспламенение. Нагреву соседних слоев способствует также турбулентная диффузия. [62]
С внешней стороны пограничный слой соприкасается с окружающим газом, образуя границу струи по поверхности, во всех точках которой компонента скорости, параллельная оси затопленной струи, равна нулю, а на границе спутной струи скорость равна скорости спутного потока. С внутренней стороны пограничный слой граничит с невозмущенным потенциальным ядром постоянных скоростей струи ABC, в котором скорость равна скорости истечения. Сечение струи С, в котором оканчивается невозмущенное ядро, называется переходным. Участок, расположенный между начальным и переходным сечениями струи, называется начальным, а участок, следующий за переходным сечением, - основным. Точку О пересечения внешних границ струи называют полюсом струи. [63]
Страницы: 1 2 3 4 5