Пламя в следе за телом

С точки зрения рещения основных задач прежде всего необходимо попытаться выяснить а) каким образом пламя стабилизируется в следе тела плохообтекаемой формы в стационарных условиях б) как пламя выбирает свое равновесное положение и в) какую роль в процессе стабилизации пламени играют [c.170]

Рассмотрим теперь условия, при которых пламя локализуется у следа тела плохообтекаемой формы. Здесь необходимо различать два основных момента. Во-первых, горячие газы являются продуктами сгоревшей смеси, которые возвращаются в стабилизирующую зону рециркуляционным потоком в следе, термодинамическое состояние которого неизвестно. Во-вторых, циркулирующие горячие газы представляют собой не бесконечный тепловой источник или резервуар, а инертный (хотя и горячий) газ конечной массы, не способный самостоятельно генерировать тепло. Масса циркулирующего газа рассматривается [c.172]

Сделанный вывод косвенно подтверждается опытами, в которых исследовались условия срыва пламени в следе за плохообтекаемыми телами. Прежде чем проанализировать результаты таких опытов, найдем критерий срыва пламени. Хорошо известно, что стабилизация пламени определяется процессами, происходящими в зоне обратных токов. Характерный линейный масштаб этой зоны пропорционален поперечному размеру плохообтекаемого тела а. Тогда из проведенных выше рассуждений следует, что в зоне обратных токов пламя может существовать лишь при условии К(йГ) 1. Поскольку интегральный масштаб турбулентности I пропорционален с1у то [c.252]

Пламя газовой горелки служит причиной загорания, если оно оказывается вблизи горючих тел. Так, неопытные или недостаточно внимательные сотрудники лаборатории после использования горелки иногда отодвигают ее в сторону, не следя за тем, вблизи чего оказывается пламя. Случается, что пламя поджигает полку лабораторного стола. Правда, при этом редко развивается пожар, так как лак или краски, покрывающие дерево, при соприкосновении с пламенем начинают выделять неприятно пахнущие продукты, что привлекает внимание работающих, и горелку отставляют, но мебель остается поврежденной. Гораздо серьезнее случай, если на полке оказываются склянки с легко воспламеняющимися веществами, загорающимися при более низких температурах, чем дерево. Особенно опасно, если эти продукты жидкие или легко летучие, так как в этом случае пары разрывают банку уже при слабом нагревании, вспыхнувшее вещество разливается и загорание охватывает большую поверхность. [c.85]

Метод обращения спектральных линий основывается на следующем принципе если абсолютно черное тело поместить позади пламени, окрашенного натрием, и навести спектроскоп на это тело через пламя, то существует некоторая температура абсолютно черного тела, при которой яркость его в части спектра, соответствующей -линиям, будет равна яркости света этой части спектра, проходящего через пламя, плюс яркость света О-линий, излучаемого самим пламенем. (Иными словами, при этой температуре поглощение Д-из-лучения пламенем равно излучению пламенем волн той же длины.) Поэтому при такой температуре будет виден лишь непрерывный спектр абсолютно черного тела, то есть спектр [c.174]

Если температура абсолютно черного тела уменьшится, в спектре сразу появятся контрастные яркие О-линии натрия на темном фоне постоянного спектра. При повышении температуры абсолютно черного тела в его спектре появятся темные О-линии натрия, вследствие того, что пламя поглощает -линии в большей степени, чем излучает. На основании всего вышесказанного при температуре обращения линий существует следующее соотношение (если отсутствует отражение света от пламени) [c.175]

Пламя, характеризуемое высокой излучательной способностью, излучает тепло почти как твердое тело. При таком пламени свод печи приобретает температуру пламени, если оно достаточно широкое или же проходит под самым сводом. В следующем разделе рассмотрен случай, когда продукты сгорания излучают тепло не только на нагреваемый материал, но и на стенки печи. [c.51]

В настоящее время нет точных решений задачи диффузии между зоной рециркуляции и основным потоком. Даже приближенные решения трудно получить из-за отсутствия данных о распределении скоростей потока в следе тела илохообтекаемой формы, на котором стабилизируется пламя. Предпринимались отдельные попытки ориентировочно определить влияние молекулярной диффузии [14]. Марбл и Адамсон [7] анализировали [c.209]

Обычно за стабилизаторами, применяемыми в камерах сгорания, в которых сжигаются предварительно перемешанные газообразные смеси, образуются зоны рециркуляции в следе тела плохообтекаемой формы. В вихревой зоне аксиальная скорость в направлении потока значительно снижается, и в этой зоне происходит горение, поддерживаемое процессом массообмена через ее границу и имеющее практически гомогенный характер. Из этой зоны при благоприятных условиях распространяется турбулентное пламя, в котором сгорает остаток горючей смеси. Вместо использования тела плохообтекаемой формы зону рециркуляции можно создать, изменяя соответствующим образом направление движения части или всего потока на пходе в камеру сгорания. Обзор литературы по стабилизации пламени телами различных форм произведен Лонгвеллом [1]. В обычных камерах сгорания газовых турбин для стабилизации часто используется рециркуляция, создаваемая путем введения воздуха в первичную зону. Обсуждение высокоинтенсивных топок с рециркуляцией такого типа можно найти в работе Кларка [2]. [c.356]

Что означает термин плохо обтекаемое тело . Плохо обтекаемое тело представляет собой твердый предмет, имеющий такую форМ у, что при погружении его в движущуюся среду возникает циркуляционное течение в следе за этим предметом. Примерами являются сфера, круглый цилиндр,.ось которого перпендикулярна -направлению потока, конус, ось которого параллельна направлению потока, У-образный желоб, щромки которого перпендикулярны направлению потока и т. д. (рис. 17.1). Если движущейся средой является газ, в котором может протекать экзотермическая реакция, и этот газ движется со скоростью, значительно превышающей скорость нормального распространения. пламени в смеси, то стационарное пламя может существовать только в там случае, если в потоке имеются уст ройства для стабилизации пламени. Наиболее распространенным устройством является плохо обтекаемое тело. Существенная особенность его заключается в циркуляции потока в ближнем следе тела это циркуляционное течение несет вверх по потоку продукты сгорания поданных ранее топлива и окислителя, которые -перемешиваются со овежим несгоревшим газом. [c.181]

Рассмотрим теперь случай, когда характерный размер области, занятой продуктами сгорания, ограничен. В качестве примеров приведем горение в следе за плохообтекаемым телом или уже рассмотренную в 6.2, 6.3 однородную деформацию плоского слоя продуктов сгорания. Из проведенных выше рассуждений следует, что поверхность пламени также описывается непрерывной функцией. Однако само пламя существует не при всех условиях. Например, при достаточно большой скорости набегающего потока пламя срывается с шюхообтекаемого тела, а при достаточно большом градиенте скорости плоский слой продуктов сгорания не существует. [c.250]

Хотя приведенное выше описание является до некоторой степени упрощенным, в нем отражены существенные характеристики процесса стабилизации пламени телами илохообтекаемой формы. К ним относятся следующие характеристики 1) наличие зоны рециркуляции 2) размер зоны рециркуляции, а также температура, скорость и концентрация активных частиц в горячих газах в этой зоне должны быть такими, чтобы втекающая в эту зону свежая горючая смесь воспламенялась и реагировала настолько быстро, чтобы зона рециркуляции находилась в условиях, необходимых для последующего зажигания 3) распространение пламени, которое может быть инициировано в зоне рециркуляции 4) независимо от того, угаснет ли в зоне рециркуляции иламя до того, как распространится по всей смеси, или оно вообще не будет инициировано, химическая реакция и перенос количества движения, тепла и массы на границе горючей смеси и продуктов сгорания, вытекающих из зоны рециркуляции, должны быть такими, чтобы смесь воспламенялась ниже ио потоку, инициируя таким образом другое пламя, способное распространиться по всей камере сгорания 5) распространение пламен должно происходить так, чтобы не нарушался указанный выше механизм инициирования пламени очевидно, что проскок пламени будет нарушать этот механизм. [c.90]

Следует указать, что описанная выше упрощенная модель воспроизводит только одну из существенных стабилизационных характеристик плохообтекаемого тела. Из-за сложности этой задачи и важности других существенных характеристик нельзя ожидать, что эта упрощенная модель сможет предсказать характеристики стабилизатора во всех возможных условиях. Вполне вероятно, что иногда определяющим фактором может оказаться поддержание зоны рециркуляции в условиях, необходимых для последующего зажигания входящей горючей смеси. В этом случае, согласно модели, воспроизводящей интенсивное смешение, а также процессы горения, можно соответствующим образом предсказывать характеристики, как об этом свидетельствуют работы Лонгвелла [7], Маллинса [8] и Сполдинга [9]. Однако этот конкретный механизм не обеспечивает сходства внешнего вида пламени с тем, которое реально распространяется в камере сгорания. Таким образом, возможно, что в некоторых случаях наблюдалось только устойчивое, но не распространяющееся остаточное пламя. Следовательно, чтобы количественно и полностью предсказать стабилизационные характеристики плохообтекаемых тел, необходимо подробно изучить упрощен- [c.92]

При разработке камер сгорания высокой производительности возникает задача стабилизации иламени внутри камеры, в которой горючая смесь движется с большой скоростью. Поскольку скорость смеси обычно во много раз превышает скорость пламени, необходимо устройство для надежной фиксации зоны горения в пределах требуемого объема. Эта задача обычно решается путем создания относительно спокойной (застойной) области, в которой может существовать вспомогательное пламя, являющееся постоянным источником зажигания движущихся с большой скоростью газов. Для камер сгорания прямоточных воздушно-реактивных двигателей эта задача решается введением в поток тел плохообтекаемой формы, в следе которых образуются зоны малых скоростей, где может существовать вспомогательное пламя. [c.150]

Экспериментальными исследованиями, предпринятыми с целью установления характера потоков вокруг тел плохообтекаемой формы, на которых удерживалось устойчивое пламя, не удалось раскрыть полную картину течения. Лонгвелл [6], Николсон и Филд [8] установили, что в следе непосредственно за стабили- [c.195]

Рис. 7 иллюстрирует использование концепции растяжения пламени применительно к этому типу экспериментов. Вблизи плохообтекаемого тела имеется линия тока, на которой скорость газа равна скорости распространения пламени 8и, так что волна горения может здесь удерживаться. Далее волна распространяется в поле увеличиваюш,ихся скоростей по направлению к главному потоку. Расстояние от точки, где скорость потока равна 8гц ДО точки, где скорость равна скорости главного потока 17. обозначено у. При растяжении, необходимом для преодоления этого градиента скорости, фронт пламени черпает тепло из турбулентного следа, в котором поддерживается адиабатическая техлше-ратура пламени. След, таким образом, функционирует как пилотное пламя. Пока элемент волны близок к следу, его тепловой баланс поддерживается, и разрыва не происходит. Когда элемент продвигается до точки, где он больше не может черпать энергию от рециркулирующих продуктов горения предыдущего элемента волны, он оказывается предоставленным самому себе . Если растяжение превзойдет критическое, произойдет разрыв. Вблизи условий срыва для поддержания зарождающегося пламени необходима полная длина пилотного пламени. Поэтому время т равно обоим отношениям у/Зи и Ь/ 11. Расстояние у может быть опре делено но критическому значению числа Карловитца, которое, [c.596]

До начала огневых работ следует зачеканить зазор между телом газопровода и заплатой асбестовым шнуром. Зачеканку выполняют острым зубилом, из готовленным из красной меди или другого металла, не дающего искры. Затем зачеканенный участок промазывают глиной. Все огневые работы на газопроводе. (огневую зачистку при подготовке к сварке, сварку и др.) следует производить при избыточном давлении в газопроводе 50— 100 мм вод. ст. При более высоком давлении выполнению работ мешает пламя выходящего газа. Производство огневых работ при низком избыточном давлении внутри газопровода опасно. Совершенно недопустимо производство работ при давлении ниже 20 мм вод. ст. [c.206]

Для того чтобы процесс горения начался, необходимо газовую смесь или малый объем ее нагреть до температуры воспламенения, т. е. создать очаг воспламенения. Очаг воспламенения способны создавать не только открытые пламена (горящая свеча, спичка), но и искра, возникающая при соединении и разъединении электрокоптакта, а также все тела, поверхность которых нагрета до температуры воспламенения. Возникший процесс горения будет продолжаться в том случае, если выделяемого при этом тепла будет достаточно, чтобы нагреть прилегающие объемы газовоздушной смеси до температуры воспламенения. Именно недостатком выделенного тепла для нагрева соседних объемов газовоздушной смеси объясняется прекращение реакции горения при слишком низких и чрезмерно высоких концентрациях газа в воздухе. Отсюда следует, что пределы горючих концентраций для газовоздушных смесей буд т расширяться при повышении температуры смеси и суживаться при ее снижении. [c.144]

Затененные секторы между воздушными струями, в которые подается газ, представляют собой не что иное, как плохообтекаемые тела, в следе за которыми образуются вихревые зоны со стабилизирующим противотоком. Поэтому, как показали исследования [2], пламя в таких секторах держится вполне устойчиво лри скоростях воздушного потока вплоть до 100—120 м1сек. [c.331]

Приведенные уравнения дают возможность отличать тепловое излучение от других видов излучения. Прямым методом является измерение спектральной яркости В,, и поглощательной способности ( тела для данной длины волны а и вычисление из уравнений Кирхгофа и Планка температуры Г,., которую тело имело бы в том случае, если бы оно являлось тепловым излучением. Если тело является тепловым излучателем, то эта температура должна совпасть с температурой тела, измеренной каким-нибудь независимым методом. Такие измерения были сделаны Шмидтом [55] для пламени горелки Мэкера для полос двуокиси углерода при 1 = 2,7 1 и л=4,4н. Шмидт получил удовлетворительное согласие между температурами, определенными вышеуказанным способом, и температурами, измерявшимися непосредственно. В области видимого света, где возможно применение удобного и точного метода обращения спектральных линий [56,57], независимые измерения яркости и поглощательной способности не необходимы. Пламя может быть окрашено введением, например, хлористого натрия. При его испарении и диссоциации образуются атомы натрия и другие продукты. Атомы натрия могут возбуждаться и испускать желтый -дублет натрия с длинами волн л=0,5890 — 6 р.. Если поместить позади пламени черное тело и направить на пего через пламя щель спектроскопа, то при некоторой температуре черного тела яркость его в спектральной области Л-линий будет равна яркости света, проходящего в этой области через пламя, плюс яркость Л-лииий от самого пламени. Таким образом, если нет отражения света от пламени ), то должно выполняться следующее соотношение [c.355]

ДО известной температуры и помещенного на место горелки. Таким образом можно было получить значение спектральной яркости пламени и отсюда, согласно закону Кирхгофа, также п спектральную яркость черного тела при той же температуре, что и температура пламени. Эта температура сравнивалась с температурой пламени, измеренной следующим образом тонкая платино-родиевая проволочка, распо.вдженная вне пламени, нагревалась пропусканием тока и энергия ее излучения измерялась термостолбиком при различных температурах. Измерение последних производилось посредством оптического пирометра. На основании этого строилась кривая энергии излучения (в ваттах на сантиметр д.тины проволочки) в функции от температуры. Затем проволочка вводилась в пламя, и температура ее измерялась для различных величин сообщаемой ей электрической энергии. Отсюда строилась другая кривая, выражающая подачу эр.ергии (в ваттах на сантиметр дли.ны проволочки) в функции от температуры. Для некоторого значения температуры эти кривые пересекаются. Для излучения проволочки пламя является практически прозрачным. Это следует из сравнительно низкой излучательной способности проволочки в области инфракрасных полос поглощения пламени, а, кроме i jro, было подтверждено прямым экспериментом [60]. Поэтому прп этой температуре количество энергии, излучаемое просо-лочкой, равно величине сообщаемой электрической энергии. Это может иметь место только в том случае, когда энергия не теряется и пе сообщается проволочке теплопроводностью или конвекцией, т.е. если температуры проволочки и пламени газа одинаковы. Поэтому точка пересечения определяет температуру пламени газа. [c.357]

Измерение поглощения света производят следующим образом включают трубку с полым катодом 3 и возникающее излученш пропускают через пламя, в которое распыляется чистый раствори тель (вода) регистрируемый гальванометром фототок при пoмoщ регулятора чувствительности увеличивают до максимального зна чения /о, соответствующего полной шкале гальванометра. Зател в пламя горелки вводят анализируемый раствор и снова измеряют величину фототока / при той же чувствительности гальванометра По разности логарифмов величин фототоков рассчитывают опти ческую плотность О = 1д/о — lg/. В качестве приборов дл5 абсорбционной фотометрии пламени используются различные ори гинальные установки на основе спектрофотометра СФ-4, спектро графов ИСП-51, КСА-1, ДСФ-8, ДФС-13 и др. Нашей промышлен ностью выпускается для этих целей фотометр типа Спектр-1 . [c.222]

Выше предполагалось, что по всей поверхности топлива условия постоянны. По-видимо.му, небольшие неоднородности всегда имеют место, но предельным случаем неоднородности являются пламена в следе (рис. 4-16.е 1И г). В этом случае на лобовой стороне тела концентрация кислорода близка к атмосферпоГ и нет продуктов сгорания только на кормовой стороне возможно выпол Иение приня-12 д. в. Сполдинг 177 [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология