Методы экспериментальных исследований турбулентного горения

В большинстве исследований турбулентных пламен рассматривались пламена, развивающиеся вдоль вертикальных или наклонных поверхностей, и осесимметричные пламена, причем всегда в условиях неподвижной среды. Проведено много экспериментальных исследований, в ходе которых измерялись скорости горения, средние скорости и температуры. В качестве примеров можно привести работы [8, 23, 91]. Результаты расчетов, проведенных в этих работах интегральным методом, удовлетворительно согласовались с данными измерения скорости горения и плотности теплового потока на стенке в области факела. В работах [49, 90] применялась (й — е — g-)-модель турбулентности (см. гл. 11). Решение, полученное в первой из них, позволяет довольно точно определить структуру пламени и скорости горения. Однако остаются неопределенности при расчете как характеристик турбулентности, так и теплового излучения. [c.414]

Экспериментальное исследование осесимметричных турбулентных диффузионных пламен проводилось в работах [11, 21, 111]. Кроме того, были выполнены теоретические исследования с использованием интегрального метода, модели длины пути перемешивания и к — е — )-модели турбулентности. (См., например, указанные выше работы, а также работы [28, 47, 89].) Рассматривались и такие конфигурации как горизонтальные диски с горением на верхней или нижней поверхности и цилиндры [60, 64, 66, 100]. [c.414]

При экспериментальном исследовании основных особенностей и механизма распространения турбулентного пламени могут быть применены почти все методы, которые используются при изучении ламинарного пламени. К этим классическим методам при изучении турбулентного горения необходимо присовокупить методы, позволяюш ие вскрыть роль статистических флуктуаций в турбулентном потоке. В следующ,ем параграфе содержится обзор классических методов измерения скоростей и других ос-редненных характеристик турбулентных пламен. В 3 обсуждаются новые экспериментальные методы и результаты, причем основное внимание уделяется вопросу о флуктуациях. [c.227]

Стационарные открытые пламена. Экспериментальная техника, необходимая для получения стационарного турбулентного пламени в открытой горелке, по существу, является той же, что и при изучении ламинарных пламен (см. рис. 1 из главы 5), за исключением того, что в данном случае должны быть приняты какие-то меры, обеспечивающие возникновение турбулентности в набегающем потоке. Дамкеллер [-] и другие [12-19] дри исследовании турбулентного горения применяли горелку, имеющую достаточно длинную трубу, и использовали достаточно высокие скорости потока, чтобы получить в трубе течение с полностью развитой турбулентностью. Преимущество этого метода состоит в том, что в данном случае характер турбулентности в набегающем потоке сравнительно хорошо известен, недостаток — в том, что как масштаб, так и интенсивность турбулентности здесь меняются с изменением расстояния от оси трубы. Чтобы избавиться от этого недостатка, Райт [2 ] и другие [16,21-28] использовали горелку с более короткой трубой, внутри которой для создания турбулентности помещался экран или перфорированная пластина (в некоторых случаях они помещались в потоке перед входом в сужающуюся часть трубы). Хотя вблизи экрана турбулентность является анизотропной и ее свойства трудно описать, на достаточно большом расстоянии вниз по потоку турбулентность становится почти изотропной, с хорошо известными свойствами [2 ]. Недостаток этого метода состоит в том, что в изотропной области интенсивность турбулентности всегда очень мала, и наличие турбулентности приводит к небольшим изменениям скорости горения, так что исследование интересных эффектов, связанных с интенсивной турбулентностью, оказывается невозможным. [c.228]

Развитие теории турбулентности и турбулентного горения, как и развитие любой физической теории, невозможно без тесной и непрерывной связи с экспериментом. Поэтому большое вйимание уделяется подбору и анализу экспериментальных данных, иллюстрирующих принятые гипотезы и сделанные выводы. Развитые в монографии методы могут быть использованы в научных и прикладных задачах, связанных с исследованием влияния турбулентности на протекание химических реакций (например, в химической технологии, в газодинамических лазерах и т.д.). Авторы надеются, что данная монография будет способствовать дальнейшему взаимному проникновению и обогащению методов теории турбулентности и теории турбулентного горения и стимулировать новые исследования на стыке этих двух теорий. [c.6]

Указанные выше методы можно использовать как при анализе турбулентного горения однородной смеси (Дамкелер [1940], Щелкин [1943]), так и при исследовании турбулентного диффузионного горения (Гауссорн, Уиддел и Хоттел [1949]). В настоящее время нет больших сомнений в том, что при турбулентном диффузионном горении зону реакций можно считать тонкой (здесь и далее зона реакций определяется по неосредненным распределениям температуры и концентраций). Что же касается турбулентного горения однородной смеси, то известные экспериментальные данные (хотя в настоящее время и весьма немногочисленные) также свидетельствуют о том, что в большинстве случаев толщина зоны реакций мала по сравнению с характерным размером задачи. [c.10]

Серия состоит из двенадцати томов, в которых последовательно описываются свойства газов, жидкостей и твердых тел, процессы горения, даются сведения по основам газовой динамики, о ламинарных и турбулентных течениях, о теплопередаче в турбулентных потоках, по теоретическим методам аэродинамики больших скоростей, по аэродинамике частей самолета и самолета в целом, об экспериментальных методах исследования и физических измерениях, по аэродинамике турбин и компрессоров и по проектированию газовых турбип и реактивных двигателей. Так как в дайной книге встречаются многочисленные ссылки на различные тома этой серии, mej приводим здесь их названия. [c.10]