Факел однородной смеси

Рис. 9-1. К расчету длины ламинарного факела однородной смеси.

Рис. 9-2. Схема турбулентного факела однородной смеси.

Ламинарный диффузионный факел поддерживается стационарно, так же как при горении однородной смеси, за счет существования кольцевой зоны зажигания. В случае, когда в горелку подается только газ, а окружающая среда находится в покое, у кромки горелки газ диффундирует наружу и, смещиваясь с воздухом, образует смесь, которая в зоне малых скоростей устойчиво сгорает. Благодаря образованию более богатой смеси в области зажигающего кольца и сгоранию ее в зоне меньших скоростей диффузионный факел обладает большей устойчивостью зажигания по сравнению с факелом однородной смеси. [c.155]

В конечном счете под понятием аэродинамической теории и метода расчета факела будем, как и ранее, подразумевать такую схематизацию явления, при которой на первый план ставится учет явлений переноса. Более того, предположение о бесконечной скорости реакций делает возможным обобщенный расчет факела на основе- полученных в теории струй соотношений. Конечно, такая аэродинамика факела не дает ответа на многие вопросы (прежде всего о кинетике реакций). В сочетании с теорией теплового режима горения аэродинамическая теория дает разумное объяснение вопросам устойчивости горения, явлениям стабилизации и срыва пламени и т. п. Наконец, детальный эксперимент и соответствующая обработка данных позволяют (для факела однородной смеси) оценить макрокинетические константы реакций. [c.20]

Рис. 2-1. Схема факела однородной смеси

Факел однородной смеси [c.118]

Распределение плотности потока импульса и температуры в поперечных сечениях начального участка газового факела показано на рис. 6-6. Из графика видно, что экспериментальные точки, относящиеся к различным- сечениям, группируются вблизи одной кривой. Это свидетельствует о подобии профилей и АГ в начальном участке турбулентного факела однородной смеси. Изменение коэффициента избытка воздуха и скорости истечения смеси оказывают заметное влияние на распределение ры и АГ. Во внешней области факела с ростом скорости истечения и соответственно с увеличе- нием длины факела наблюдается Ъф [c.131]

Как показывают измерения, в турбулентном факеле однородной смеси, как и в свободных струях, расход увеличивается линейно по длине факела. При горении наблюдается некоторое уменьшение прироста присоединенной массы по сравнению с изотермическими струями. Это связано с уменьшением интенсивности смешения при истечении струи плотного газа (струи свежей смеси) в более легкий газ (продукты сгорания). [c.131]

Как показывают данные экспериментальных исследований, гомогенный факел представляет собой типичное струйное течение, для расчета которого может быть широко использован аппарат аэродинамической теории турбулентного факела. В связи с последним уместно напомнить, что основополагающее в аэродинамической теории предположение о бесконечно большой скорости реакции не приводит при расчете турбулентного гомогенного факела к замкнутой системе уравнений. Действительно, при горении факела однородной смеси нельзя использовать обычное для диффузионного горения условие смешения потоков реагентов в стехиометрической пропорции, так как оно выполняется в данном случае тривиально во всех точках области, заполненной свежей смесью. Поэтому при анализе аэродинамики гомогенного факела необходимо использовать некоторые дополнительные условия, устанавливающие связь [c.143]

Рис. 6-21. Схема факела однородной смеси а — прямоструйный факел, б — обращенный факел

ФАКЕЛ ОДНОРОДНОЙ СМЕСИ [c.191]

Рассмотрим теперь данные об аэродинамике турбулентного факела однородной смеси. Приведем в связи с этим результаты экспериментального исследования прямоструйного и обращенного факелов с наложенными низкочастотными пульсациями [30, 52]. [c.191]

На рис, 8-19 приведены сводные данные о распределении плотности тепловыделения во всем поле течения турбулентного факела однородной смеси. Как видно из графиков, во всех случаях высокие значения н, отвечающие области интенсивной реакции горения, локализованы в сравнительно узкой зоне, начинающейся на некотором удалении от среза сопла и несколько расширяющейся по длине факела. [c.206]

Эти два типа факелов принято называть также гомогенным и диффузионным. Наряду с этим диффузионное горение противопоставляется кинетическому горению и по другому признаку — лимитирующему в сложном процессе явлению — транспорту (диффузии) реагентов к месту сгорания или кинетике химических реакций. При этом первый тип горения — диффузионный — наблюдается и при горении неперемещанных газов (здесь лимитирует смесеобразование, а скорость реакций на фронте пламени практически бесконечно велика), и при горении однородной смеси (диффундирующей к фронту пламени). В обоих случаях из-за быстрого, теоретически мгновенного сгорания концентрация компонент горючей смеси на поверхности фронта близка к нулю. В противоположном случае — кинетического горения — скорости реакций низки, а диффузии относительно высоки. Поэтому в объеме факела при раздельной подаче топлива и окислителя реагирующие компоненты успевают перемешаться. В результате независимо от способа подачи реагентов кинетическое горение осуществляется во всем объеме факела. Однако интенсивность такого горения, как правило, весьма низка. Поэтому переход от кинетического горения к диффузионному (и одновременно от объемного горения к поверхностному, фронтальному) отождествляют с воспламенением, а обратный переход — с потуханием. Подробнее об этом будет сказано в 1-3, посвященном тепловому режиму горения. Что же касается терминологии, то будем в дальнейшем преимущественно называть диффузионными фронтальные факелы, не отказываясь впрочем (там, где это не может вызвать недоразумений) и от противопоставления диффузионного факела непере-мешднных газов гомогенному факелу однородной смеси. [c.11]

В заключение бстановимся вкратце на расчете длины факела однородной смеси. В полном объеме расчет такого факела сопряжен со значительными трудностями, связанными с интегрированием уравнений пограничного слоя при конечной скорости реакции. Он может быть выполнен лишь при численном решении системы уравнений (1-1) (см. гл. 3). Для приближенной оценки длины факела можно использовать данные о скорости распространения пламени, нормальной или турбулентной, соответственно для ламинарного и турбулентного режимов горения. [c.29]

Из соотношения (2-11) видно, что длина ламинарного факела однородной смеси (% = onst) пропорциональна скорости истечения, а турбулентного ( р о , пх0,7 0,8) слабо зависит от Ыо- Приведенная оценка длины турбулентного факела является весьма грубой, так как не отражает сложной зависимости турбулентной скорости горения от режимных параметров и координат. [c.30]

Для обоих режимов горения факелов однородной смеси,— ламинарного и турбулентного — характерно наличие области резкого повышения температуры и неравномерного поля давления. В связи с последним отметим неправомерность безогово- [c.118]

В наиболее полном виде аэродинамическая и тепловая структура турбулентного гог.югенного факела показана на рис. 6-4 в виде сетки линий тока, изотерм и изобар осредненного течения. Типичная для прямоструйного и обращенного факела картина линий тока, изотерм и изобар, представленная на рис. 6-4, свидетельствует о качественном отличии действительной структуры турбулентного факела однородной смеси от принимаемой иногда одномерной схемы с плоским, нормальным к потоку фронтом пламени [21]. Последнее не исключает, разумеется, возможности использования ириблил<енных расчетных схем и, в частности, одномерных моделей для оценки некоторых сум- [c.126]

На рис. 6-5 приведены экспериментальные данные о распределении скорости, плотности потока импульса и температуры в поле течения турбулентного прямоструйного факела однородной смеси (а=1,25). Они дают наглядное представление об аэродинамике гомогенного факела и изменении профилей характерных величин на различных участках течения. Из графиков видно, что температура на оси факела монотонно изменяется от начального значения на срезе сопла до максимального (в вершине факела), отвечающего температуре горения. Распределение температуры в поперечных сечениях имеет характерный для факельного горения вид с экстремумом на фронте пламени. Наиболее резкое изменение температуры наблюдается во внут- У ренней части факела (в пределах начального уча- Распределение полного напора, [c.127]

Как известно, теплонапряженность факела однородной смеси значительно вьГше, чем факела неперемешанных газов. В гомогенном факеле горение практически полностг ю завершается в пределах начального и переходного участков, т. е. в области, расположенной непосредственно вблизи устья. Поэтому [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология