Скорость ламинарного горения

Первая фаза начинается с момента проскакивания искры между электродами свечи. Вначале очаг горения очень мал, скорость пламени невелика, она близка к скорости ламинарного горения. Излишняя турбулизация смеси в зоне свечи ведет к усилению теплоотдачи из зоны горения и делает развитие очага пламени неустойчивым [22]. Поэтому свечу зажигания обычно помещают в небольшом углублении в стенке камеры сгорания. В начальный период скорость сгорания определяется физико-химическими свойствами горючей [c.61]

Существует еще одна модель, с помощью которой также можно объяснить эффект увеличения скорости горения в турбулентном потоке. В мелкомасштабных молях происходит быстрый процесс молекулярного перемешивания, в частности происходит перемешивание продуктов сгорания со свежей смесью. В тех молях, где получающаяся после смешения температура Гер достаточно высока, смесь успевает сгореть по законам объемной реакции раньше, чем в таком медленном процессе, как ламинарное горение. Образующиеся при этом продукты реакции опять смешиваются с молями свежей смеси и, таким образом, происходит распространение пламени. В тех молях, где температура после смешения слишком мала, реакция горения за время существования моля не успевает завершиться. Кроме того, в зоне горения должны также существовать моли, состоящие только из свежей смеси или только из продуктов реакции и в данный момент не участвующие в горении. Можно предполагать, что суммарная скорость горения в этом случае будет значительно превышать скорость ламинарного горения, так как молекулярно-турбулентное смешение происходит с большей скоростью, чем ламинарное. [c.137]

Скорость ламинарного горения жидкости определяется тем количеством тепла которое жидкость получает от пламени в единицу времени [c.196]

В случае реакций с достаточно большими энергиями активации зависимость скорости реакции от температуры настолько сильна, что, по-видимому, почти вся теплота реакции выделяется в тонком слое на некотором расстоянии от поверхности капли. В таких случаях оказывается вполне разумным предположение о том, что реакция протекает в газовой фазе на некоторой сферической поверхности. Если кривизна этой поверхности настолько мала, что не влияет на скорость горения, то эта поверхность располагается там, где скорость течения непрореагировавшего газа равна скорости ламинарного горения смеси. Позднее будет видно, что. эта гипотеза позволяет весьма просто получить правдоподобное выражение для массовой скорости горения капли однокомпонентного топлива, связывающее эту скорость с известной скоростью ламинарного пламени. [c.313]

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА СКОРОСТЬ ЛАМИНАРНОГО ГОРЕНИЯ [c.139]

При увеличении начальной температуры скорость ламинарного горения S обычно возрастает несколько сильнее прямо пропорциональной зависимости. Типичный пример такой зависимости показан на рис. 7.2 [c.139]

При переходе от описания ламинарного пламени к мелкомасштабному турбулентному пламени можно просто ограничиться заменой молекулярной диффузии на вихревую диффузию. Если скорость турбулентного горения обозначить 5т, а скорость ламинарного горения 5л взамен 5, то получим следующее выражение [c.151]

Таким образом, согласно выводу теории Дамкелера, ири крупномасштабных пульсациях турбулентная скорость горения не зависит от скорости ламинарного горения и изменяется прямо пропорционально числу Рейнольдса. Действительно, из эксперимента Дамкелера, о котором говорилось выше, можно видеть, что в интервале 5000 < Ке < 18 ООО 5т изменяется прямо пропорционально Ке. Дамкелер дает эту связь в следующем виде [c.153]

Зависимость скорости ламинарного горения от диаметра горелки и ее материала можно объяснить следующим образом. Скорость выгорания жидкости определяется тем количеством тепла д, которое жидкость получает от пламени в единицу времени. Но [c.89]

Зависимость скорости ламинарного горения жидкостей от их состава [c.92]

При возбуждении детонации в ускоряющихся пламенах рещающую роль играет скорость ламинарного горения смеси Su. Она равна скорости, с которой пламя перемещается в свежую смесь перпендикулярно фронту. Скорость турбулентного горения St определяется аналогично. [c.310]

Анализ опытных данных по изменению скорости ламинарного горения с температурой горения привел к выводу, что для большинства пламен, к которым относятся и пламена углеводородов, эффективная энергия активации для реакции в пламени 20 ккал моль и близка к значению энергии активации для основной реакции разветвления таких пламен [c.150]

Как следует из соотношения (3), скорость ламинарного горения зависит от давления [c.154]

Распространение свободного плоского ламинарного пламени в сторону свежей несгоревшей смеси можно охарактеризовать скоростью ламинарного горения г лам (м/с). В литературе используется также термин скорость распространения пламени. В гл. 8 будет показано, что скорость горения зависит только от состава смеси (от значения Ф или Л), от давления р и начальной температуры несгоревшей смеси Т . [c.11]

Если скорость ламинарного горения плоского пламени меньше скорости потока Ьи несгоревшей свежей см (см. рис. 1.1), пламя сдувается. Поэтому неравенство г>лам Уи для плоских пламен должно быть выполнено. Непосредственно перед сдувом пламени лам и-Таким образом, скорость потока газа к фронту плоского пламени является мерой скорости ламинарного горения. [c.11]

До сих пор мы рассматривали квазиодномерные пламена как системы с постоянным давлением, в которых учитывалась взаимосвязь между химическими превращениями и диффузией массы и энергии. Эта модель достаточно точна при условии, что число Маха пламени мало, и с ее помощью можно получить скорость ламинарного горения в одномерном стационарном пламени. Скорость ламинарного горения, будучи собственным значением стационарного дифференциального уравнения, является одной из основных характеристик, зависящей от состава, температуры и давления исходной топливной смеси, что дает возможность рассматривать процесс распространения пламени при больших скоростях потока. Однако для высокоскоростных пламен и пламен, возникающих вокруг мощного локализованного источника энергии, важную роль начинают играть газодинамические эффекты, связанные с воспламенением или распространением зоны реакции в самом деле, даже для низкоскоростных пламен взаимодействие пламени с внешним потоком может вызвать необходимость учета эффектов, связанных с малыми градиентами давления. В этих случаях приходится рассматривать давление как дополнительную зависимую переменную, а в систему уравнений добавлять уравнение движения (2.7а). Однако в этом уравнении источниковый член содержит градиент давления по ячейке разностной сетки, а так как давление вычисляется в центральном узле ячейки, то самое удобное — расположить точки, в которых вычисляется скорость, зигзагообразно по отношению к узлам ранее выбранной сетки, так что центр ячейки для импульса располагается на границе исходной ячейки, а граница ячейки импульса проходит через узел исходной сетки. В предположении линейного изменения скорости в зависимости от со между узлами интегрирование по вновь построенной разностной ячейке для импульса в пределах от соу до дает в обозначениях, аналогичных (4.23) — (4.26), уравнение [c.97]

Конструктивное оформление горелок ацетиленовых реакторов в настоящее время различно. Некоторые типы горелок выполняются в виде отдельных каналов диаметром до 20—30 мм, другие — в виде кольцевого сечения с завихрителями и т. д. В горелках любой конструкции скорость истечения газа должна быть несколько больше скорости гооения сжигаемой метано-кисло-родной смеси (30—75 см/сек при ламинарном горении). Поскольку на практике обычно происходит турбулентное горение, скорость которого значительно больше скорости ламинарного горения, скорость истечения метано-кислородной смеси из горелок промышленных реакторов находится в пределах от 40 до 300 м/сек. [c.55]

Проведенные выше рассуждения показывают, что из соответствующей асимптотической формы уравнений двумерного пограничного слоя с химическими реакциями могут быть получены уравнение и граничные условия, которые определяют собственное значение скорости ламинарного горения. Этот результат был установлен Шеном в работе [ ]. Здесь нет необходимости обсуждать методы решения уравнения (78), поскольку эти методы были подробно рассмотрены в главе 5. Однако следует обсудить вопрос о справедливости приближения пограничного слоя в области распространения пламени. [c.420]

С учетом этих особенностей горения у пределов распространения скорость турбулентного горения и в этих 0 ытах оказывается независящей от скорости ламинарного горения и связанной с температурой горения — вывод, несовмест мый с ламинарным механизмом турбулентного горения. Альтернативным по отноше ИЮ к ламинарному горению является последовательное самовоспламенение. Это означает, что турбулентное перемешивание свежего газа с продуктами сгора ия приводит и к возникновению воспламенения и к последующему его угасанию, создавая таким образом процесс пульсирующего воспламенения. Цикл воспламенения и затухания осуществляется на протяжении времени, в течение которого в данном элементарном объеме пульсационная скорость изменяется от нуля до некоторого максимального значения и, т. е. за время, близкое 1-с характеристическому, определяемому соотношением (19.10). Соответствующий объем газа, охваченный циклом, определяется Лагранжевым путем диф-фузи 1, т. е. соотношением (19.11). На этом пути возникшее пламя затухает вследствие снижения его температуры в результате интенсивного перемешивания горящего газа со свежим по мере же ослабления перемешивания и теплоотдачи за пределы данного объема в нем возобновляется экзотермическая реакции и восиламенение. Сама периодическая смена горения и затухания, специфичная для турбулентного пламени, возможна [c.293]

Горение дифференцируется также по скорости распространения пламени, и в зависимости от этого фактора оно может быть дефлаграционным (в-пределах нескольких м/с), взрывным (порядка десятков и сотен м/с) и детонационным (тысячи м/с). Пожарам свойственно дефлаграционное горение. Кроме того, различают ламинарное горение, характеризуемое послойным распространением фронта пламени по свежей горючей смеси, и турбулентное, характеризуемое перемешиванием слоев потока и повышенной скоростью горения (по сравдению со скоростью ламинарного горения). Лишь в наиоторых случаях пожары характеризуются ламинарным горением (например, при истечении горяшего газа с небольшой скоростью или при горении жидкости в сосуде небольшого диа метра). Обычно реальные пожары характеризуются турбулентным горением. [c.8]

Детонационные волны в замкнутых объемах не только более подробно изучены по сравнению с детонационными волнами в неограниченных объемах, но и представляют такой тип процесса, который наиболее часто и легко реализуется на практике. Это обусловлено действием стенок, которое приводит к двум до некоторой степени противоположным эффектам. Первый связан со способностью стенок генерировать турбулентность в потоке перед пламенем, что ускоряет переход горения в детонацию. Пламя, распространяющееся по детонационноспособной смеси, заполняющей трубопровод, легко ускоряется, достигая скорости звука, после чего в смеси перед пламенем образуется ударная волна. Начальная скорость пламени является функцией произведения скорости ламинарного горения 5 и (типичное значение которой составляет порядка 1 м/с) на степень расширения , равную отношению плотности реагентов к плотности продуктов (как правило, выполняется соотношение 5 < е < 12). Ускорение пламени, начинающееся с этих умеренных скоростей, обусловлено взаимным действием турбулентности, генерируемой самим пламенем в продуктах горения, и турбулентности, создаваемой в движущемся потоке нереагирующей смеси. В результате происходят увеличение площади поверхности пламени за счет искривления его фронта и переход к турбулентному горению, скорость которого по величине приблизительно на порядок превьппает скорость ламинарного горения. Совместное действие заказанных факторов приводит к формированию перед пламенем ударного скачка, который образуется на расстоянии около 50-60 диаметров [c.312]

Как показывает анализ, ударная волна образуется впервые, когда скорость пламени приближается к скорости звука в неуплотненной реагирующей смеси, например в сл ае бедных смесей, когда Vf 300 м/с. Скорости ламинарного горения 8и детонационноспособньгх сред изменяются в достаточно широких пределах (от 0,5 до 5 м/с), где нижние значения скоростей отвечают плохо детонирующим смесям и саморазлагающимся топливам. В случае легко детонирующих смесей образование ударной волны должно происходить прежде, чем будет достигнута максимальная скорость пламени. Таким образом, ускорение пламени продолжается в течение фазы перехода, которая начинается с возникновения ударной волны и заканчивается образованием самоподдерживающейся де- [c.321]

Задача определения длины преддетонационного участка сводится к получению надежных оценок ускорения пламени и зависимости ускорения от времени. В ряде опытов проводили измерения времени и расстояния, необходимых для формирования детонационных волн в смесях различных углеводородных горючих с кислородом, воздухом и оксидом азота(1) при давлении 1 бар в узких трубах (внутренним диаметром 26 мм). Средние значения ускорения, измеренные в этих опытах, представлены на рис. 4.38 в виде зависимости gf от г8и в логарифмических координатах. Так как SuWi8f связаны друг с другом, то выбору величины 8и в качестве основной переменной не следует придавать особого значения. Как видно из рис. 4.38, между величинами g/ и 5 существует вполне однозначное соотношение, которое можно использовать для оценки gf в топливнокислородных смесях, находящихся в трубах малого диаметра, если известны соответствующие скорости ламинарного горения и степень расширения. [c.321]

К числу важных рекомендаций, используемых для сброса давления в длинных трубопроводах при наличии поворотов, разветвлений или изменений сечения, относится предписание устанавливать устройства сброса давления как перед участком изменения формы или направления трубы, так и после него. Для смесей со скоростями ламинарного горения и не более 3 м/с в прямых каналах с отношением длины к диаметру Ыс1>Ъ0 рекомендуется устанавливать выпускные отверстия через промежутки, протяженность которых зависит от отношения площади отверстия к площади поперечного сечения трубы К. В табл. 8.17 показана зависимость между величиной К, рекомендуемым расстоянием между выпускнъши отверстиями и максимальным давлением. Важно рассмотреть, как следует расположить выпускные отверстия, чтобы истечение из них горячих газов не приводило к травмам обслуживающего персонала и в то же время не снижало заметно эффективность сброса давления. Правильное с точки зрения безопасности расположение большого числа отверстий на длинном трубопроводе малого диаметра может, тем не менее, привести к серьезным проблемам. Следует отметить, что установка в целях безопасности дополнительных трубопроводов, предназначенных для отвода продуктов сгорания, может снизить эффективность сброса давления. При сбросе давления через одно выпускное отверстие на каждом последовательном промежутке трубы длиной в пять диаметров, начиная от места расположения выпускного устройства, максимальное давление возрастает вдвое. [c.654]

Действие сухих огнепреградителей основано на гашении пламени в узких каналах, через которые свободно проходит горючая смесь, а пламя распространяться не может. Пламегасящая способность огнепреградителя зависит в основном от диаметра гасящих каналов и слабо зависит от их длины. Теплопроводность материалов стенок каналов вследствие большой разницы между плотностями газа и твердого тела практически не влияет на скорость теплоотвода из пламени. На принципе гашения пламени в узких каналах основано действие щелевых огнепреградителей во взрывозащищенном электрооборудовании. Огнепреградители, локализующие ламинарное пламя, пригодны для пламегашения и при детонационном режиме горения. Однако для преодоления возникающих значительных механических нагрузок (давление при детонации возрастает в несколько десятков раз) огнепрсгради-тель, предназначенный для локализации детонационного горения, должен быть достаточно прочным. При детонации, как и в случае большой скорости ламинарного горения, гашение пламени в огнепреградителе может не предотвратить поджигания горючей смеси за огнепреградителем горячими продуктами сгорания. Это может произойти при быстром проникновении через огнепреградитель горячих продуктов сгорания, вызывающих воспламенение горючей смеси. Следовательно, для локализации детонационного горения необходимо, чтобы высота огнепреграждающего слоя обеспечивала охлаждение горячих продуктов сгорания. [c.176]

В обоих способах необходима регистрация повышения давления от сгорания — в 1-м способе и в начально1 1 фазе (чувствительным манографом), и полного повышения давления по окончании сгорания во 2-м способе — только в начальной фазе и пе для самого расчета сгоревшей массы, а только для нахождения эквивалентного радиуса ламинарного пламени Гл. Степень расширения в ламинарном пламени находится либо термодинамическим расчетом, либо из сопоставления видимой скорости ламинарного пламени с известной скоростью ламинарного горения, по формуле (4). [c.147]

При скоростях ламинарного горения поверхность фронта Р оказывается л 30—40 раз больше тех, которые мы наблюдали по снимкам. Естественно предположить, что такое увеличение фронта можно было бы получить нри наличии разрывов фронта. Но при скоростях пульсаций, которые были нами найдены, т. е. нрп те<н= 15 м/сек, вряд ли J oз J>l нo вознпкновепие разрывов фронта. С другой стороны, если допустить наличие только мелкомасштабной турбулентности, т. о. считать, что увеличение нормальной скорости получается только за счет изменений в зоне пламени, то объяснить увеличение Мн в турбулентном горении до и = 15 м/сек, что в 20—30 раз больше, чем при ламинарном горении, только за счет изменений в зоне пламени также нельзя. [c.162]

Влияние генерированной пламенем турбулентности на скорость горения показано на рис. 83, где изображена зависимость теоретической скорости распространения турбулентного пламени, отнесенной к скорости ламинарного горения, от интенсивности турбу.яентности, также отнесенной к этой величине. В таком нредставленит максимальная интенсивность турбулентности, генерированно пламенем, определяется соотношением [c.295]