Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
В предыдущих параграфах задача об устойчивости горения неперемешанных газов в свободном плоском турбулентном пограничном слое решалась в предположении об автомодельности течения. Очевидно, что при этом критические условия воспламенения и потухания получались едиными для всей области горения. Иными словами, при такой постановке задачи заранее предполагается, что срыв горения происходит одновременно во всех точках фронта пламени.

ПОИСК





Факел конечного размера

из "Основы теории газового факела"

В предыдущих параграфах задача об устойчивости горения неперемешанных газов в свободном плоском турбулентном пограничном слое решалась в предположении об автомодельности течения. Очевидно, что при этом критические условия воспламенения и потухания получались едиными для всей области горения. Иными словами, при такой постановке задачи заранее предполагается, что срыв горения происходит одновременно во всех точках фронта пламени. [c.124]
В реальном факеле течение вблизи сопла неавтомодельно. Поэтому здесь при изменении одного из параметров наблюдаются более сложные явления, чем описанное выше потухание фронта пламени (например, отрыв пламени от сопла и повисание над ним и др.— см. [Л. 11 и др. ]). В этом случае критические характеристики не определяются приведенной координатой ф = у ах, а зависят от обеих координат утлхъ отдельности. В связи с этим расчет факела удобнее вести по методу эквивалентной задачи теории теплопроводности. Задача о тепловом режиме горения затопленного факела сводится тогда к интегрированию системы уравнений типа теплопроводности (1-26) с соответствующими граничными условиями. Решение такой задачи в полном объеме сопряжено с большими трудностями. Ограничимся поэтому преимущественно качественным исследованием. [c.124]
Воспользуемся для этой цели решенией для случая о = 1 задачи о факеле конечного размера, изложенным в 2-3. [c.124]
Как и в задаче, рассмотренной в предыдущем параграфе, равенство гр = гра позволяет определить стационарные режимы процесса, а система равенств Ф, = Фг и = Фг критические условия воспламенения и потухания. [c.127]
Стационарные значения температуры и полноты сгорания для каждой точки факела пламени определяются условиями пересечения соответствующих кривых грг (б) с кривой тепловыделения. Характер изменения стационарных значений температуры вдоль зоны горения показан на том же рис. 6-11. Из графика видно, что сечениям, расположенным на больших расстояниях от среза сопла, соответствуют более высокие значения температуры. И, наоборот, по мере приближения к основанию факела происходит монотонное снижение температуры. Переохлаждение зоны горения в этой области факела ведет к переходу процесса из устойчивой диффузионной области в кинетическую. В конечном счете при достаточно малых (критических) расстояниях от сопла зажигание становится невозможным. [c.128]
Физическая картина отрыва пламени заключается в том, что вблизи сопла происходит наиболее интенсивное смешение реагирующих компонентов (область высоких градиентов). В результате наступает местное переохлаждение фронта и потухание. По мере увеличения скорости истечения газа граничная точка (воспламенения и срыва) перемещается вниз по потоку, при уменьшении — смещается к устью горелки. [c.128]
Влияние скорости истечения на характер изменения стационарных значений температуры для различных точек зоны горения показано на рис. 6-11, б, г, е. Из графика видно, что воспламенение и потухание в одной и той же точке фронта пламени происходит при различных значениях скорости щ. Отсюда, в частности, следует, что процесс срыва и обратной посадки пламени имеет гистерезисный характер. Влияние других параметров (0о, ) на характер изменения температуры вдоль фронта пламени также показано на рис. 6-11. При увеличении начальной температуры и теплотворности газа расширяется область устойчивого горения и граничная точка смещается к основанию факела. [c.128]
Таким образом, расчет дает физически правильную картину явления и позволяет предсказать наблюдаемые в эксперименте эффекты отрыва пламени и обратной посадки его. Наряду с качественным анализом устойчивости турбулентного диффузионного факела конечного размера приведенный расчет позволяет получит1. количественные оценки для конкретных условий. [c.128]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте