ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пламя при крупномасштабной турбулентности из "Горение" Согласно экспериментальным данным Никурадзе [22] по турбулентному течению в трубах, в широком диапазоне чисел Рейнольдса Не и площадей поперечного сечения труб выполняется связь е vRe. [c.151] Этот результат для, мелкомасштабных турбулентных пламен впервые был получен Дамкелером [23]. [c.152] Здесь первый член отражает влияние на скорость горения крупномасштабных пульсаций, а второй член — влияние мелкомасштабных пульсаций. Другими словами, при сравнительно малых числах Рейнольдса действие мелкомасштабных пульсаций становится лимитирующим. [c.153] Вновь вернемся к эксперименту Дамкелера по бун-зеновским пламенам. Для определения скорости горения Дамкелер использовал метод, разработанный для ламинарных бунзеновских пламен и перенесенный им на турбулентные бунзеновские пламена 5т—У/А (где 1 —объемный расход газа Л — поверхность фронта пламени). В этом методе важно установить истинное положение фронта пламени. При наличии пульсаций фронт пламени искривляется, испытывая беспорядочные колебания. На фотографиях пламени, полученных с длительной экспозицией, можно обнаружить две огибающие поверхности внутреннюю и внешнюю. Если в качестве основы взять внешнюю поверхность, то скорость горения, определенная на этой по-верхности, окажется в хорошем согласии с 5л. Внутренняя поверхность дает более высокую скорость горения именно ее и принял Дамкелер за основу при определении скорости турбулентного горения 5т. Этот метод, как будет показано ниже, слабо обоснован и дает, по-видимому, не совсем правильные результаты. [c.154] Вильямс и Боллинджер [25] осуществили эксперимент с целью проверить теорию Дамкелера и Щелкина. В этом эксперименте определяли связь между скоростью горения в бунзеновском пламени и турбулентностью течения смеси в трубке. Диаметр трубки й изменялся в интервале от Д дюйма до /8 дюйма (от 0,63 до 2,85 см), а число Рейнольдса Ке — от 3000 до 35000. В качестве горючего использовали ацетилен, этилен, пропан и другие газы и исследовали соотношения компонентов, при которых скорость горения в отсутствие пульсаций максимальна. Для определения скорости горения был выбран метод, разработанный первоначально для бунзеновских пламен в отсутствие пульсаций, т. е. метод У/А (где V — объемный расход газа, А — площадь поверхности пламени). Однако на сей раз в качестве поверхности пламени была использована условная поверхность, являющаяся равноудаленной от внешней и внутренней поверхностей, фиксируемых на фотографиях пламени с длительной экспозицией. [c.154] Модель фронта пламени, которую использовали Дамкелер и Щелкин и которая изображена на рис. 7.8, относится к случаю, когда фронт пламени является непрерывным и соответствует умеренно интенсивной турбулентности. При интенсивной турбулентности, как показано на рис. 7.10, пламя разбивается на мелкие фрагменты, которые движутся и сгорают по отдельности. Однако и в этом случае, по мнению Щелкина, должна выполняться связь 5т и. Дело в том, что скорость горения прямо пропорциональна корню квадратному из отношения между коэффициентом температуропроводности и временем реакции. При интенсивной турбулентности горение контролируется перемешиванием. Если время реакции положить равным времени смешения 1/и, а коэффициент температуропроводности заменить на коэффициент вихревой диффузии 1и, то легко получим соотношение, выведенное Щелкиным. [c.156] Как уже отмечалось выше, теория скорости турбулентного горения, развитая Дамкелером и Щелкиным, довольно сильно расходится с экспериментом. Тем не менее она имеет большое историческое значение, так как явилась первым шагом в этой области горения. [c.156] Вернуться к основной статье