Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Выше уже указывалось на то, что вибрационное горение является типичным автоколебательным процессом. В тот момент, когда созрели необходимые условия, амплитуды колебаний совершают резкий и практически мгновенный скачок. Быстрое наступление вибрационного горения (обычно оно достигает установившейся амплитуды за время, равное 2—3 периодам колебаний) сильно затрудняет изучение стадий развития этого процесса. Однако в некоторых случаях, при опытах на специальных установках лабораторного типа, удается проследить, как при постепенном изменении условий опыта (коэффициента избытка воздуха, положения по оси течения подвижного стабилизатора и т. п.) один вид установившихся автоколебаний сменяется другим видом. При этом обычно можно заметить, что разным видам автоколебаний соответствуют разные амплитуды.

ПОИСК





Стадии развития процесса вибрационного горения

из "Вибрационное горение"

Выше уже указывалось на то, что вибрационное горение является типичным автоколебательным процессом. В тот момент, когда созрели необходимые условия, амплитуды колебаний совершают резкий и практически мгновенный скачок. Быстрое наступление вибрационного горения (обычно оно достигает установившейся амплитуды за время, равное 2—3 периодам колебаний) сильно затрудняет изучение стадий развития этого процесса. Однако в некоторых случаях, при опытах на специальных установках лабораторного типа, удается проследить, как при постепенном изменении условий опыта (коэффициента избытка воздуха, положения по оси течения подвижного стабилизатора и т. п.) один вид установившихся автоколебаний сменяется другим видом. При этом обычно можно заметить, что разным видам автоколебаний соответствуют разные амплитуды. [c.376]
НОГО (вернее сказать, хаотического) горения к автоколебаниям одного типа, а затем от этих автоколебаний к другим. [c.377]
Основываясь иа сказанном, можно рассматривать эти ступени в качестве стадий развития процесса вибрационного горения. Конечно, остается открытым вопрос о том, совпадают ли эти стадии (связанные с изменением условий опыта) с развитием процесса вибрационного горения во времени (без изменения в течение этого времени условий опыта). На известную близость этих двух явлений указывает следующий экспериментальный факт. Вызвав автоколебания малой амплитуды, экспериментатор иногда может наблюдать самопроизвольный переход системы к следующей стадии — мощным автоколебаниям. [c.377]
Типичная картина смены трех перечисленных стадий горения может быть хорошо прослежена на примере развития вибрационного сгорания заранее подготовленной однородной смеси за коническим стабилизатором, установленным в трубе. [c.377]
VIII на частном примере было показано, что ио мере развития колебаний они могут вырасти до стадии заброса пламени вверх по потоку, причем этот заброс вызовет такие изменения в процессе горения, которые можно рассматривать как причину появления в уравнениях, описывающих вибрационное горение, существенных нелинейностей, ограничивающих амплитуды колебаний. [c.378]
В той же главе было указано, что этот вывод можно распространить и на другие случаи возбуждения рассматриваемой колебательной системы, причем наряду с забросом пламени вверх но потоку было выявлено важное значение периодического отрыва нламени от удерживающих его источников поджигания. [c.378]
То обстоятельство, что периодический заброс нламени вверх по потоку и обычно сопутствующий ему (через полпериода) отрыв пламени от источников поджигания приводит к резкому изменению характера горения, вызывающему ограничение амплитуд колебаний, объясняет один и тот же характер третьей стадии вибрационного горения вне зависимости от предшествующей истории развития процесса колебании. [c.378]
Колебания рассматриваемого типа поддерживаются механизмом, отличным от описанных выше. Здесь уже нельзя говорить о вихреобразовании за стабилизатором и о колебаниях поверхности фронта нламени как о главных причинах поддержания вибрационного характера горения. Вероятно, здесь будет неточным даже само понятие фронта пламени , понимаемого как некоторая поверхность достаточно малой толщины. Горение имеет здесь вследствие сильной турбулизации скорее объемный характер. [c.378]
Заброс пламени не является, конечно, обязательной формой наиболее развитых автоколебаний. Во многих случаях он просто невозможен например, при сгорании угольной пыли в предтопке, пламепи некуда забрасываться , так как сгорание происходит в непосредственной близости от закрытого конца предтопка. Сказанное выше имело отношение только к горению в трубах за стабилизаторами. Однако описанный частный случай важен в том отношении, что он указывает на возможность существования стадий развития вибрационного горения, каж дая из которых может иметь свой особый механизм возбуждения и поддержания колебаний. Это говорит о полной безнадежности найти какой-то один механизм, одну причину возникновения вибрационного горения. Не только различные лабораторные установки, двигатели или топки, но даже одна и та же простейшая лабораторная установка способна в течение одного запуска дать возможность проявиться различным механизмам вибрационного горения. [c.380]
ЧИВОСТИ И переходу к автоколебаниям, характер которых никак не зависит от типа начального возмущения. Ставить вопрос о первой причине в этом случае столь же нелепо, как искать первую причину того, что карандаш, поставленный па остро отточенное острие, тут же падает. [c.381]
Однако поиски первой причины не являются столь абсурдными, если в них вкладывается иное содержание. Поставим вопрос о механизмах обратной связи, которые могут проявиться уже при бесконечно малых возмущениях течения. По-видимому, не все рассмотренные в гл. VII механизмы обратной связи обладают этим свойством. Неясно, например, будет ли вихреобразование за стабилизатором или в холодной части течения подстраиваться к акустическим частотам при сколь угодно малых амплитудах акустических колебаний. Скорее всего, это не так, иначе срывы вихрей за стабилизатором перестраивались бы на акустические частоты и без горения. Поэтому можно говорить о механизмах обратной связи, действующих с самого начала (к ним относится, например, механизм, связанный с волнообразованием на фронте пламепи), и о механизмах, могущих проявиться лишь после того, как акустические колебания достигли известной величины. Если понимать, таким образом, под первой причиной пе первый толчок, а совокупность механизмов обратной связи, способных действовать в начальные стадии развития вибрационного горения, то этот вопрос становится законным. Это соображение поясняет также, что вопрос о стадиях развития вибрационного горения не является надуманным. [c.381]


Вернуться к основной статье


© 2024 chem21.info Реклама на сайте