Турбулентность, создаваемая пламенем

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]

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]

Хотя общие аредставления о роли турбулентности в ускорении распространения пламеии появились, по крайней мере, еще с работ Маллара н Ле Шателье в виде воздействия на пламя движения свежего газа, создаваемого самим пламенем , но первые идеи о механизме воздействия турбулентных пульсаций скорости на пламя былп сформулированы только в 1940 г. 129] применительно к стабилизированному пламеии горелки Бунзепа. В дальнейшем проблема определения скорости турбулентного горения рассматривается независимо от самого способа стабилизации, которая, как отмечалось (см. 15), сводится в конечном счете к воспламенению потока свежего газа от пламенных газов — пилотного пламени, в рециркуляционной зоне за плохо обтекаемым телом пли над краем горелки. [c.256]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология