ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Чу Чкалов- Волнообразование ни поверхности вибрирующего фронта пламени из "Исследования по вибрационному горению и смежным вопросам" ТГ) = Л/Ло — относительная амплитуда колебаний фронта пламени ш —циклическая частота колебании. [c.37] Различают 1, 2] две последовательные стадии вибрационного распространения пламени в трубах первая связана с колебаниями невозмущенного фронта пламени (колебания первого типа), вторая — с периодическими изменениями всей поверхности пламени (колебания второго типа). [c.38] Периодическое изменение поверхности пламени в процессе вибрационного горения, или волнообразование на поверхности пламени, можно рассматривать [3—7] как неустойчивость поверхности раздела двух сред различной плотности, обусловленную действием периодических ускорений на поверхность раздела 8, 9]. [c.38] разделяющим трубку с атмосферой систему для ре гистрации колебаний давления, состоящую из датчика давления (микрофон МД-44), усилителя УНЧ и шлейфового осциллографа (типа Н102 блок синхронизации, позволяющий путем раздвоения сигнала с генератора ГЗ-34 привязать кинокадры, полученные кинокамерой СКС-1М, к осциллограммам давления. [c.39] Реакционные трубки состояли из взаимозаменяемых секций, изготовленных из радиотехнических волноводов прямоугольного сечения (с отношением сторон примерно 1 13), при этом особое внимание обращалось на герметичность в соединениях и точность подгонки по сечению. При эксперименте трубки располагались узкими гранями горизонтально. [c.39] Из трубки и резервуара газ предварительно откачивался насосом РВН-50 до давления не свыше 1 мм рт. ст. в трубке и на 10—15 мм рт. ст. ниже необходимого в резервуаре. Контроль за давлением производился по ртутному манометру /И. Через систему кранов Кг. (при закрытом кране / ]) резервуар наполнялся атмосферным воздухом до нужного давления, а трубка — горючей смесью из газометра до давления на 2—3 мм рт. ст. выше необходимого с той целью, чтобы при открывании крана ЛГ] не происходило разбавления смесн в трубе воздухом из резервуара. Кран (при остальных закрытых кранах) очень медленно открывался, после чего производилось поджигание горючей смеси у открытого конца трубки (электроды Z) слабой индукционной искрой от индуктора ИВ-100. [c.39] Помимо киносъемки применялась также и шлирен-разверт-ка процесса распространения пламени на пленку, помещенную на вращающийся барабан. В этом случае перед окном трубки помещалась непрозрачная диафрагма с горизонтальной щелью, вырезающей узкий (1—2 мм) пучок света по оси трубки. [c.39] Сжигались СО-воздушиые смеси окиси углерода. Такой выбор горючих смесей позволял в значительной мере предупредить спонтанную неустойчивость пламени [17]. Воздух, основные его компоненты азот и кислород, а также окись углерода имеют почти одинаковые значения молекулярного веса, плотности, коэффициентов переноса и, как следствие, почти одинаковые критерии Льюиса — Семенова, близкие к единице. Таким образом, благодаря однородности горючей смеси достигается диффузионно-тепловая устойчивость пламени, а сравнительно небольшая скорость распространения СО-воздушного Пламени не способствует гидродинамической неустойчивости по Ландау. [c.39] У окиси углерода довольно-широкие пределы занспгания, что дает возможность свободно варьировать состав горючей смеси при опытах. [c.40] Основными факторами, которые могут повлиять на волнообразование при изменении состава смеси, остаются температура горения и нормальная скорость распространения пламени. Зависимость этих величин от состава смеси представлена на рнс. 2 (по данным работы [18]), откуда видно, что бедные по содержанию СО-смеси характеризуются, в основном, высокой температурой горения и небольшой нормальной скоростью горения, а богатые — наоборот, более низкой температурой горения и большой скоростью нормального распространения пламени. Такая особенность позволяет оценить влияние каждого из указанных факторов на процесс волнообразования путем сравнения этого процесса в бедных и богатых смесях. [c.40] В коротких трубках, а в случае бедных (по содержанию Со) смесей и в длинных трубках, переход ко второй стадии вибрационного распространения пламени сопровождается резким возрастанием амплитуды колебаний и средней скорости перемещения пламени относительно стенок трубки. При наблюдениях этот переход может быть зафиксирован по резкому повышению громкости звука, излучаемого пз открытого конца трубки, а визуально — по остановке пламени с последующим броском к закрытому концу. В случае длинных трубок и богатых смесей переход ко второй стадии происходит с более плавным возрастанием амплитуды колебаний, ио интенсивные изменения поверхности пламени наблюдаются визуально в виде характерного. трепыхания пламени. [c.40] С увеличением длины трубки область возбуждения колебаний расширяется, а при изменении сечения трубки для каждой определенной длины можно указать значение эффективного диаметра Д р, при котором условия для возбуждения колебаний наиболее блаюприятны. [c.42] Следует заметить, что поведение концентрационных границ возбуждения колебаний в значительной мере объясняется характером зависимости потерь акустической энергии от параметров трубы. В частности, рассматривая акустические потери в трубе, можно качественно объяснить наличие Аср и его зависимость от длины трубы. [c.43] Влияние акустических потерь иа границы областей возбуждения колебаний в трубе хорошо видно на рис. 7, где показана зависимость концентрационных границ от длины резинового шланга диаметром 6 мм, присоединенного к трубке через отверстие в ее закрытом конце. На этом рисунке особенно хорошо заметна различная чувствительность концентрационных границ колебаний первого и второго типа. [c.44] Объяснение более высокой чувствительности концентрационных границ колебаний второго типа можно дать исходя из предварительного условия существования колебаний первого типа и утверждения, что переход к колебаниям второго типа возможен при достижении определенного уровня развития процесса. [c.44] На рис. 9 показан характер изменения амплитуды колебаний фронта пламени при прохождении его мимо окна шириной 100 мм (трубки сечением 12,5 X 28,5 мм ). Местоположение окна выбиралось с таким расчетом, чтобы иметь возможность зафиксировать картину начала волнообразования на поверхности пламени. [c.46] За начало колебаний второго типа был принят момент прохождения амплитуды колебаний через указанный выше минимум в бедных смесях (и в коротких трубках) и момент времени, непосредственно предшествующий волнообразованию на пламени, — в богатых. [c.46] Пороговые значения различных характеристик движения фронта пламени при переходе к колебаниям второго типа зависят от концентрации горючего в смеси аналогично зависимости скорости нормального горения от концентрации. Для средней скорости и амплитудного значения колебательной составляющей скорости движения пламени такая зависимость показана на рис. 10 а, б. [c.46] Вернуться к основной статье