Переход ламинарно-турбулентный в факеле

Если Тмин превышает Tv, то течение в факеле остается ламинарным, поскольку воздействие окружающей среды эффективно подавляется вязкими силами. Таким образом, переход от ламинарного режима течения к турбулентному может произойти, когда Tv Тмин. [c.118]

Результаты аналогичных измерений при Ь= 15,3 см показывают, что переход к турбулентности полностью завершается при 0г >7-10 . Данные, полученные при = 5,1 см, не отклоняются от скорректированной зависимости ЬР (11.8.3) при увеличении числа Грасгофа вплоть до значений 2-10 . После этого результаты измерений соответствуют характеристикам турбулентного течения в плоском факеле. Удивительно, что при Ь = 2,5 см первые признаки отклонения течения от ламинарного наблюдаются при Ог = 1,5-10 . [c.95]

Следует вообще отметить, что турбулентные диффузионные пламена изучены еще слабо и теория их не развита в такой степени, как для ламинарного пламени. В частности, недостаточно ясными представляются условия перехода к турбулентному режиму горения при диффузионном горении гомогенных смесей. В отличие от изложенных условий перехода к турбулентному горению в гетерогенной системе пере сод диффузионного факела от ламинарного к турбулентному режиму для гомогенных смесей, согласно [19], наблюдается при следующих числах Ке 2200 — для водорода, 3700—4000 — для городского газа, 4750 — для окиси углерода, 8900—10400 — для пропана и ацетилена. [c.35]

Проведено много исследований характеристик переноса в факеле за начальным участком ламинарного течения. Дальняя область свободного турбулентного течения при естественной конвекции рассматривается в гл. 12. Здесь же приводятся сведения о переходе к турбулентности в плоском факеле. В работе [38] исследовалось течение, достаточно интенсивное, чтобы наблюдать разрушение ламинарного режима. За начало процесса перехода принималось первое проявление турбулентности, которое фиксировалось термопарой. Если характеризовать энергию течения в данном месте локальным числом Грасгофа, рассчитанным с использованием подводимого теплового потока, хо начало перехода соответствует = 5-10 , где С —линейная мощность источника теплового факела [c.88]

При переходе к турбулентному режиму конец факела становится турбулентным, тогда как основание остается ламинарным. С увеличением расхода газа турбулентная часть пламени увеличивается. На рис. 16 показано влияние скорости истечения газа из устья сопла на длину диффузионного пламени и точки перехода для городского газа [Брокау, Герштейн, 1960]. Видно, что с увеличением [c.57]

С переходом от ламинарного режима течения потоков к турбулентному изменяется и относительная длина пламени, равная отношению осевой скорости потока к скорости диффузии. Если при ламинарном режиме движения относительная длина факела возрастает с увеличением нагрузки горелки, то при переходе к турбулентному режиму, в некоторых границах, она постоянна. Длина диффузионного факела в турбулентном потоке не зависит от его скорости, а зависит от химического состава газа, его физических свойств и особенностей перемешивания. Газы с высокой теплотой сгорания образуют более длинный факел. [c.62]

Размеры факела зависят от интенсивности испарения и условий образования горючей смеси. Результаты экспериментов показывают, что при горении жидкостей высота факела 1ф увеличивается с увеличением диаметра резервуара, относительная высота 1ф/<1 (d - диаметр резервуара) при переходе от ламинарного горения к турбулентному уменьшается, а для развитого турбулентного факела относительная высота практически не зависит от диаметра резервуара. [c.16]

При увеличении скорости истечения газа (числа Рейнольдса Re) происходит разрушение ламинарного пламени и образование развитого турбулентного. Характерной особенностью турбулентного факела является значительное расширение по сравнению с ламинарным пространственной области смешения и, соответственно, зоны, в которой протекает интенсивная химическая реакция. Это связано с тем, что интенсивность процессов переноса при турбулентном течении существенно превышает интенсивность молекулярного обмена. Важно, что при этом относительный размер зоны реакций остается достаточно малым. Переход от ламинарного горения к турбулентному совершается не скачком, а постепенно в некоторой области чисел Re, разделяющих оба предельных случая между собой. [c.9]

Конечно, приведенный здесь интерполяционный расчет лишь в первом приближении отражает реальную закономерность изменения длины факела. Существенно, однако, то, что он качественно правильно описывает картину нелинейного критического перехода от ламинарной формы течения к турбулентной. Как и в других случаях такого перехода, типичными для кризиса течения являются своеобразное затягивание ламинарного режима и последующий нелинейный переход к турбулентному режиму. Внешне это проявляется в том, что кривая зависимости длины факела от скорости истечения подходит к постоянному значению для турбулентной области не снизу, а сверху. [c.27]

Как видно из графиков, выход, удельная поверхность сажи и интенсивность процесса сажеобразования, несмотря на значительное изменение линейной скорости газа (примерно в 25 раз) и воздуха (в 10 раз), изменяются незначительно и тенденции к росту интенсивности процесса с увеличением турбулентности факела (даже при переходе от ламинарного к турбулентному режиму горения) не наблюдалось. [c.52]

Совершенно другой характер носит образование сажи в ламинарном вращающемся потоке газа при подаче потока воздуха тангенциально к стенке печи. Процесс сажеобразования в таком факеле отличается исключительной устойчивостью. Значительное изменение расходов воздуха и газа приводит лишь к небольшому изменению интенсивности сажеобразования. Даже переход от ламинарного к турбулентному режиму горения с увеличением расходов газа и воздуха не сопровождается нарушением этого плавного изменения. Увеличение же линейных скоростей потоков воздуха в 10 раз, а газа в 25 раз) при одинаковом расходе газа и воздуха практически не влияет на интенсивность процесса сажеобразования и дисперсность сажи, несмотря на весьма значительное возрастание турбулентности факела. [c.61]

Обстоятельный критический анализ теории распространения турбулентных пламен был выполнен А. С. Соколиком [21]. Им, в частности, указывалось на основное противоречие ламинарной модели, согласно которой различие Ын и Ыт объяснялось высокоразвитой поверхностью горения в турбулентных пламенах. В этом случае скорость ламинарного пламени оказывается недостаточной для мгновенного охвата пламенем каждого объема смеси, образующегося при дроблении. Отмечалось, что свойственная ламинарным пламенам последовательность излучения [(СС) - ОН (СН) (С02) (Нг0) ] и интервалы между границами излучения (СИ) и (СС) в турбулентных пламенах существенно различны. Наблюдаемая в турбулентных пламенах последовательность излучения [(СНО) ->(СН) (ОН) ->(СС) ] соответствует излучению при самовоспламенении (переход спектра голубого пламени в спектр нормального горячего пламени). Этот факт рассматривается как доказательство сгорания объемов свежей смеси, забрасываемой при турбулентном горении в факел пламени, вследствие его самовоспламенения. С учетом этого А. С. Соколиком предложена модель турбулентного распространения пламени, согласно которой объемы свежей смеси, непрерывно поступающие в факел, последовательно самовоспламеняются. [c.138]

В соответствии с ранее развитыми представлениями о диффузионном горении в ламинарном потоке переход от ламинарного режима к турбулентному для диффузионного факела может быть иллюстрирован качественным графиком, представленным на фиг. 10-2. Относительная длина диффузионного факела (отношение длины факела I к его ширине Ь) должно равняться отношению скорости потока к скорости диффузии, определяющей скорость смесеобразования Пока явление протекает в ламинарной области, [c.96]

В первом параграфе вводной главы приведена условная классификация газовых факелов (пламен). Наибольшее внимание уделено качественной картине перехода в факеле (и, как в его основе, в струях) от ламинарного режима течения к турбулентному. Это связано с тем, что более подробные данные о таком переходе получены сравнительно недавно и еще не обсуждались в монографиях по теории горения газов. [c.4]

Таким образом, результаты измерений [8] в факеле над источником тепла длиной L == 25,4 и 15,3 см показывают, что переход происходит, если это выразить в числах Грасгофа Огд при 6,4-10 и 2,95-10 соответственно. Точно определить положение конца области перехода позволяет сравнение характера изменения температуры на осевой линии факела с зависимостью, рассчитанной для ламинарного течения. После полного разрушения свободного пограничного слоя параметры течения приближаются к значениям, соответствующим турбулентному течению при этом температура на осевой линии факела повсюду становится ниже, чем при ламинарном режиме течения. ПоД действием нелинейных механизмов энергия возмущений передается высокочастотным колебаниям. Затем происходит снижение интенсивности турбулентных пульсаций и размера вихрей. [c.96]

Большую роль в целом ряде случаев играет форма факела горелки. На форму факела значительное влияние оказывает как характер смесеобразования, так и форсировка работы горелки. Медленный характер смесеобразования приводит к возникновению вытянутого факела с острием на конце (факел диффузионной горелки). Если представить себе газовый поток в виде охватывающих друг друга кольцевых слоев, то, очевидно, начальный (наружный) слой, получающий необходимую порцию кислорода из атмосферы, выгорит на самом коротком пути от устья горелки. Он же создает первый слой продуктов сгорания, через который проникают молекулы кислорода из окружающей атмосферы, чтобы соединиться с молекулами следующего слоя топлива. С изменением форсировки длина факела будет также изменяться. Она будет увеличиваться с повышением скорости истечения. Возрастание длины факела от увеличения скорости истечения будет наблюдаться до тех пор, пока ламинарное движение не перейдет в турбулентное. Изменение относительной длины факела в зависимости от относительной скорости смеси имеет три области. В первой области ламинарного режима движения длина растет прямо пропорционально скорости истечения смеси в промежуточной области перехода от ламинарного к турбулентному режиму движения длина начинает уменьшаться вследствие резкого ускорения процесса смесеобразования в турбулентной области движения длина факела остается неизменной при увеличении скорости истечения. При развитом турбулентном режиме движения вместе с увеличением скорости потока растет и интенсивность процесса смесеобразования за счет перемещения поперек потока уже больших объемов газа. Рассмотренный характер образования факела диффузионной горелки во многом аналогичен образованию факела атмосферных горелок, в которых из сопла горелки вытекает газовоздушная смесь с а = 0,3—0,7. Диапазон устойчивой работы атмосферных горелок ограничен, с одной стороны, возможностью проскока пламени внутрь горелки, а с другой — возможностью отрыва пламени от сопла горелки. [c.208]

При переходе турбулентного режима горения в ламинарный характерный шум в факеле исчезает, превращаясь в слабое шипение. [c.85]

При увеличении нагрузки (абсолютных скоростей выхода газа к воздуха из горелки) нами наблюдалось ухудшение горения как прн сжигании холодного газа с холодным воздухом, так и при подогреве их выше температуры воспламенения [5]. Однако улучшение горения с уменьшением нагрузки наблюдается только в пределах турбулентного режима горения. При уменьшении нагрузки ниже определенной величины турбулентный режим горения скачком переходит в ламинарный, при этом внешний вид факела резко изменяется, а полнота сгорания резко снижается. [c.86]

Аналогичный характер изменения при переходе от ламинарного горения к турбулентному имеет относительная высота факела при горении не перемешанных газов [c.16]

Как видно из графиков, в области малых значений числа Re опытные данные удовлетворительно аппроксимируются прямой, проходящей через начало координат, а при достаточно больших числах Re длина факела сохраняется постоянной. Первое отвечает ламинарному режиму течения, второе — турбулентному. В промежуточной области значений числа Рейнольдса наблюдается более сложная зависимость длины факела от скорости истечения с характерным нелинейным переходом от одной формы к другой. Заметно отличаются факелы и по внешнему виду. Изменения внешнего вида диффузионного факела по мере увеличения скорости истечения сводятся к следующему. [c.24]

Примем в соответствии с экспериментом, что ламинарная и турбулентная ( рмы факела устойчивы. Переход от одной из них (ламинарной) к другой (турбулентной), происходящий при увеличении числа Рейнольдса, опишем оправдавшей себя в ряде случаев простейшей нелинейной релаксационной зависимостью [Л. 321 [c.25]

Переход диффузионного факела в неподвижной воздушной среде от ламинарного режима горения к турбулентному наблюдается для разных газов при разных значениях Ке. По данным Гаусорна, Уэддела и Хоттела, для водорода Ие составляет около 2200, для городского (коксового) газа 3700—4000, для окиси углерода около 4750, для пропана и ацетилена 8900—10400. Обобщенная зависимость перехода ламинарного факела в турбулентный отсутствует. [c.149]

Наиболее подробно процесс распада присоплового пламени был рассмотрен Хоттелем и Гаусорном [Л. 33] при исследовании перехода ламинарного горения в турбулентное. Экспериментами этих авторов было показано, что при определенном значении числа Рейнольдса истекающей струи в вершине факела появляются пульсации. приводящие к разрушению ламинарного фронта. По мере [c.57]

Рис. 11.11.3. Схема определения перехода от ламинарного режима течения к турбулентному в двумерном тепловом факеле с использованием зависимостей для минимального периода т ин колебания при невязкой неустойчивости и времени проникновения т жидкости за счет вязких сил. (С разрешения авторов работы [83]. 1983, Pergamon Journals Ltd.)

Переход от ламинарного горения к турбулентному происходи,т постепенно и связан с потерей аэродинамической устойчивости газовоздушных потоков. Вначале начинает колебаться вершина, затем колебания усиливаются и распространяются на весь факел. При горении жидкостей ламинарный режим горения наблюдается в горелках диаметром не более 2 см, а развитое турбулентное пламя —в резервуарах диаметром 2 м и более. В условяих реальных пожаров горение всегда турбулентное. [c.15]

При развитом турбулентном режиме движения вл1есте с увеличением скорости потока растет и интенсивность процесса смесеобразования за счет перемещения поперек потока уже больших объемов газа (молей), как это можно видеть на рис. 2. 1, в. На рис. 2. 2, 6 видно, что изменение относительной длины факела пламени в зависимости от относительной скорости имеет три области. Впервой области ламинарного режима движения длина растет прямо пропорпионально скорости истечения газа в промежуточно " области перехода от ламинарного к турбулентному режиму движения длина [c.25]

С переходом от ламинарного реншма к турбулентному изме-шится относительная длина факела (отношение длины к макси- [c.45]

Заслуживают уточнения данные, относящиеся к переходному режиму течения в свободных струях и факеле. Специальные опытц <и обработка литературных данных) показывают, что в струях и факеле при некотором значении числа Ке =ы д / (порядка 23 10 ) наблюдается характерный критический переход от ламинарного режима течения к турбулентному. Для этого перехода типичны резкое локальное расширение струи и гистерезисный излом кривой ы, /ио = [c.185]

Re). Что касается зависимости длины факела от числа Re, то рассмотренная в первой главе картина (пропорциональность /ф — Re в ламинарной области, постоянство /ф — onst — в турбулентной и характерный нелинейный критический переход сверху [c.186]

Опыты с вращающимся факелом. Предварительные опыты, проведенные с ламинарной струей газа, которой было придано вращательное движение тангенциально подачей воздуха в реакционную трубку, сразу же показали, что процесс сажеобразования в таком факеле исключительно устойчив. Значительное увеличение расходов газа и воздуха (при постоянном отношении воздух/газ) приводило лишь к незначительному зд1енению коэф-фиц ента нтенсивности процесса даже переход от ламинарного к турбулентному режиму горения не сопровождался нарушением этого плавного измене н 1я. Газ [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология