Турбулентность, генерируемая пламенем

Итак, фронт пламени обладает способностью генерировать турбулентность. В результате скорость горения возрастает. Поэтому, если известен способ, позволяющий усилить турбулентность, генерируемую пламенем, то можно экспериментально получить очень большую скорость горения. Например, при распространении пламени в трубе перед источником зажигания можно установить перегородку, снабженную соплом. Когда начнется распространение пламени от очага зажигания, расширяющийся газ создаст высокоскоростной турбулентный поток, истекающий из сопла. При прохождении фронта пламени через сопло пламя также станет турбулентным, и скорость горения возрастет. Устанавливая такую перегородку с соплом и пропуская через него пламя, удается экспериментально осуществить предельно высокую скорость горения [27]. На с. 162 приведены фотоснимки, иллюстрирующие распространение турбулентного пламени в замкнутой цилиндрической камере сгорания диаметром 9 см и высотой 3 см [28]. Перед свечой зажигания, вмонтированной в стенку камеры сгорания, была размещена дугообразная перфорированная пластина. Течение смеси, возникающее перед фронтом пламени, с высокой скоростью проходило через отверстия, генерируя турбулентность. [c.164]

Рис. 7.5 иллюстрирует характер распространения пламени в открытой трубе. Опыты проводили в стеклянной трубке внутренним диаметром 3 см и длиной 25 см, см сь поджигали искрой от открытого конца трубки, противоположный конец трубки был эа (фыт кристаллом кварца. При изучении структуры фронта пламени методом шлирен-( ютографии использовали камеру сгорания квадратного сечения с внутренним размером 3 X 3 см и длиной 25 см две боковые грани камеры имели смотровые окна. Влияние ультразвуковой волны на распространение пламени отчетливо видно на рис. 7.5. Результаты эксперимента неоспоримо свидетельствуют об ускоряющем действии ультразвука на распространение пламени. При распространении горения в смеси 5% (об.) ацетилена с воздухом в отсутствие ультразвуковой волны фронт пламени плоский, под действием ультразвука пламя заметно тур-булизуется. Однако наблюдаемая турбулентность имеет довольно большой масштаб и, по-видимому, не является прямым следствием ультразвуковой волны, которая должна генерировать мелкомасштабную турбулентность с размером вихрей порядка 1 мм. Повысив содержание ацетилена в смеси, можно увеличить скорость горения до такой же величины, как и при воздействии ультразвуком на смесь 5% (об.) ацетилена с воздухом. Однако в этом случае фронт пламени уже не будет плоским. Хорошо известно, что если скорость распространения пламени повышается до некоторого уровня, то пламя само становится турбулентным. По- [c.147]

О, т. е. ламинарное пламя не генерирует тур- булентность. По мере увеличения интенсивности турбулентности потока газовой смеси и увеличения отношения 5т/5 дополнительная турбулентность, генерируемая фронтом пламени, усиливается. В пределе [c.161]

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]

Генерирование турбулентности пламенем проливает свет на явления, наблюдаемые нри распространении пламени в трубах и описанные в 1. Когда ноток продуктов сгорания, выходящих из трубы, становится турбулентным, некоторая часть турбулентных вихрей диффундирует обратно в пламя. Возмупл,онное пламя само генерирует дополнительную турбулентность, вследствие чего происходит резкое и сильное увеличение скорости распространения пламепи. [c.294]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология