Измерение и вычисление температуры пламени

Если только скорость пламени является мерой реакционной способности, играющей существенную роль в процессе стабилизации телом плохообтекаемой формы, то пламена двух топлив должны срываться (на одной и той же установке и при одинаковых рабочих условиях) при таких коэффициентах избытка топлива, при которых их ламинарные скорости распространения будут между собой равны. В табл. 2 приводятся коэффициенты избытка исследованных здесь топлив, вычисленные путем связывания скорости ламинарного пламени изучаемого топлива со скоростью ламинарного пламени стандартного топлива. Эти расчетные коэффициенты избытка топлива весьма приближенны. О скоростях ламинарного пламени для этих топлив при начальной температуре смеси 400° К и при таких бедных коэффициентах избытка топлива, которые соответствуют срыву пламени со стабилизатора, опубликовано совсем немного данных. Поэтому приводимые в таблицах значения обычно получают экстраполяцией данных различных источников. Мы полагаем, что ошибки такой экстраполяции более существенны, чем ошибки измерений скоростей пламени в установках разного типа, выполненных различными авторами. [c.254]

Концентрация свободных атомов, к сожалению, не может быть измерена спектроскопически. Кондратьева и Кондратьев [187] воспользовались для измерения концентрации свободных атомов водорода методом термо-электрического зонда. В разреженное пламя водорода вводились два тонкостенных кварцевых капилляра внешним диаметром меньше 1 мм, внутри которых помещались термопары, изготовленные из весьма тонких проволок. Один из капилляров обрабатывался раствором хромита цинка, что делает поверхность кварца весьма активной по отношению к рекомбинации атомов водорода. Второй капилляр промывался азотной кислотой на обработанной таким образом поверхности рекомбинация практически не имеет места.. Разность температур обеих термопар служит мерой количества тепла, выделяющегося при рекомбинации свободных атомов, а следовательно — и концентрации самих атомов. Измеренные таким образом концентрации свободных атомов водорода близко сошлись с вычисленными из механизма реакции. [c.137]

Диффузионное распространение пламени в изотермических условиях. При невыполнении условия подобия поля температур и поля концентра-ци1 1, как и условия стационарности концентраций промежуточных веществ, при вычислении нормальной скорости пламени даже в тех случаях, когда механизм реакции известен, возникают большие трудности, связанные с кеобходимостью решения в достаточной мере сложной системы дифференциальных уравнений. И лишь в предельном случае изотермического распространения пламени, обусловленного чисто диффузионным механизмом, задача снова упрощается и в ее простейшем виде сводится к решению одного уравнения диффузии Единственный случай распространения пламени при постоянной температуре (практически совпадающей с температурой стенок реакционной трубки) был наблюден и изучен В. Г. Воронковым и Н. Н. Семеновым [49] на примере весьма бедной смеси паров сероуглерода СЗг с воздухом, содержащей 0,03% СЗг. Изотермичность процесса в данном случае обеспечивалась малым количеством выделяемого реакцией тепла (адиабатический разогрев указанной смеси составляет 15°), вследствие чего все выделяемое тепло отводилось к стенкам, и реакция шла при температуре стенок реакционной трубки. На рис. 198 показаны измеренные В. Г. Воронковым и Н. Н. Семеновым область самовоспламенения указанной смеси (кривая 1) и область распространения пламени (кривая 2). Как видно, в условиях опытов этих авторов пламя распространяется нри температурах 50—150°С, которые примерно на 100° ниже температур самовоспламенения смеси при соответствующих давлениях. Из этого следует, что термический фактор в данном случае [c.618]

Пламена при атмосферном давлении могут иметь концентрацию радикалов и в особенности концентрацию атомов водорода, которая значительно больше рассчитанной на основе термодинамического равновесия при температуре пламени. Такое предположение, высказанное Артуром [108], получило подтверждение в работе Булевича, Джеймса и Сагдена [98], которые приводят пример такой сверхравновесной концентрации. Если при высокой температуре вычисленное и измеренное значения концентрации атомов водорода превосходно согласуются, то при уменьшении температуры различие между ними становится все более и более значительным. Наконец, ниже 2000 К температура слабо влияет на концентрацию атомов водорода. Это особенно проявляется при горении богатых смесей газов. [c.238]

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]

Для данной зоны пламени было найдено, что для темпе-]затур, вычисленных по уравнению Планка из различных опре-де.тений спектральной яркости для различных длин волн, наблюдалось согласие между самими температурами, а также между ними и температурой пламени. Это устанавливает тепловой характер инфракрасного излучения для газовой смеси, примененной Шмидтом, и поскольку измерения производились на небольшом расстоянии над конусами, то очевидно, что любое хеми-люминесцентное излучение от газа, выходящего из пламени, при этом быстро затухает. Поскольку светильный газ содержит окись углерода, водород и углеводороды, то вышеприведенное заключение можно распространить и на пламена каждого из этих горючих газов. [c.357]