ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поджигание газовых смесей из "Теория цепных процессов" Ясно при этом, что область интенсивного горения, распространяющуюся вдоль трубки, нельзя рассматривать как геометрическую поверхность. Эта фронтальная зона всегда имеет конечную ширину. Газ, находящийся перед фронтом пламени, фактически еще не начал гореть, в то время как позади фронтальной области газ уже сгорел. Ширина области при этом остается, однако, недостаточно определенной. Надо уточнить понятие газ не начал гореть или уже сгорел . [c.234] Условимся, что концентрация горючей смеси с одной стороны фронта пламени сгорела на несколько процентов, например на Да (5%), а с другой стороны этого фронта концентрация газовой смеси недогорела на Да (5%). Таким образом, мы уточним понятие ширины фронтальной области пламени, хотя и сделаем его в указанном смысле условным. [c.234] Вообще говоря, возможен случай, когда прп достаточно быстром движении газа пламя бунзеновской горелки потухнет. Наоборот, при слишком малой скорости газа пламя может проскочить внутрь трубки горелки. Это значит, что при данном давлении газа и данной температуре внутри трубки О, т.е. -Шц . [c.235] Мы видим, что должны существовать пределы для скорости распространения пламени, при которых эта скорость делается равной нулю или, вообще говоря, очень малой. Кроме того, должны существовать условия, при которых эта скорость становится постоянной. [c.235] Впервые зависимость скорости распространения пламени от давления подробно была изучена в работе Михельсона в 1891 г. ), в которой он показал, что зависимость скорости распространения пламени от давления имеет параболический характер. Некоторые опыты ранее проводились также Леша-телье, Малярдом и др., но они пришли к неправильному заключению, что зависимость скорости распространения пламени от с при переходе от одного предела сг к другому носит характер пересечения двух прямых и что существует такая точка, где вторая производная будет равна бесконечности (первая производная терпит конечный скачок). Впервые правильный характер зависимости скорости от давления был экспериментально найден Михельсоном. Наша задача заключается в том, чтобы теоретически вывести кривую Михельсона (кривая типа рис. 15). [c.235] Представим себе сосуд, по форме совпадающий с неподвижной относительно трубки замкнутой областью горения. Этот сосуд должен иметь форму цилиндра, ограниченного двумя плоскими параллельными стенками. В действительности, конечно, стенки области горения можно считать плоскими только приближенно, потому что условия горения около внутренней поверхности трубки иные, чем вблизи ее оси. [c.236] Экспериментально найденная зависимость количества сгоревшей газовой смеси (а) от времени для замкнутого- сосуда дается кривой на рис. 8. Как видно из рисунка, в ходе реакции горения можно легко выделить период индукции т и период реакции Тр. Период индукции мы определим промежутком времени, в течение которого сгорает некоторая небольшая часть газовой смеси (например, 5%). Периодом реакции назовем время сгорания почти всей (например, 95%) газовой смеси. [c.236] Строго определенной зависимости между этими двумя величинами т и Тр нет. В первом приближении можно считать, однако, что Тр пропорционально (хотя, вообще говоря, коэффициент пропорциональности а не является постоянной величинда). Строго говоря, условие Тр = лт есть следствие приближенного правила подобия кинетических ) кривых. Если при изменении условий меняется скорость горения газовой смеси, но кривые кинетики приблизительно сохраняют свою форму, то тогда при сокращении периода индукции сокращается и период реакции. [c.237] Применяя эти формулы для расчета скорости распространения пламени, мы видим, что в случае увеличения периода индукции скорость распространения пламени т уменьшается, а ширина зоны пламени, наоборот, увеличивается. [c.237] Следует отметить, что формулы (53,3) и (53,5) для точных расчетов неприменимы благодаря тому, что температура в области горения в среднем выше, чем начальная температура газовой смеси (т. е., чем температура газовой смеси впв реди фронта пламени). В действительности мы должны период индукции I брать для среднего значения температуры в области горения Г Го + ДТ. [c.237] Геометрическое место точек, характеризующих состояния, при которых w = 0, мы будем называть линией, пределов поджигания. [c.238] Согласно сказанному мы получим эту линию, если каждую точку пределов самовозгорания сместим влево на ДГ (рис. 9). [c.238] Ширина этой области как раз равна ДГ, т. е. среднему повышению температуры внутри области горения гю сравнению с температурой стенок. Чем больше повышение температуры дает горение газовой смеси, тем шире будет область состояний возможного поджигания. [c.238] Точный учет всех факторов, влияющих на прирост температуры АТ, сложен. Поэтому приходится считать величину АТ параметром, определяемым экспериментально по ширине области поджигания. Как видно из формулы (53,3), для расчета к ) особенно важным является правильный учет зависимости периода индукции от давления, температуры у и радиуса канала / (,. [c.239] Мы имеем теперь все основные соотношения, характеризующие процессы самовозгорания и распространение пламени (детонационные процессы мы рассмотрим отдельно). [c.239] Вернуться к основной статье