Скорость сферических пламе

Сферические движущиеся пламена, или, короче, сферические пламена тоже используют для измерения скорости горения, которая в этом случае сравнительно несложно выражается через кривизну шаровой поверхности. Горение в этом случае происходит при постоянном давлении или постоянном объеме. Во втором случае зажигание смеси производится в центре шарообразного герметического сосуда (бомбы), что приводит, естественно, к росту давления и, следовательно, изменению скорости горения. В первом случае горючей смесью надувают мыльный пузырь и зажигают ее в центре пузыря. При этом расширению газов сгорания мыльная пленка почти не препятствует и скорость горения остается постоянной. [c.118]

Нормальная скорость горения. Пламя, возникшее в горючей смеси, способно распространяться в сторону несгоревшего газа. В практических условиях встречаются пламена, распространяющиеся в замкнутом объеме первоначально неподвижного газа, и пламена, горящие в струе газа, поступающего с определенной скоростью в зону горения. Примером пламени, распространяющегося в замкнутом объеме, является пламя, возникающее в трубе или сферической колбе при поджигании содержащейся в них горючей смеси нагретой проволокой или электрической искрой. Примером пламени, распространяющегося в струе газа, служит любое стационарное пламя, горящее в трубе при пропускании через нее горючей смеси, (с определенной постоянной скоростью), или пламя бунзеновской горелки. Как при распространении в замкнутом сосуде, так и при горении в струе газа пламя характеризуется некоторой скоростью распространения, которая всегда является относительной скоростью, т. е. скоростью распространения фронта пламени по отношению к несгоревшему газу, находящемуся в непосредственной близости от фронта. [c.585]

При сильной детонации (рис. 303) возникают два очага видимого свечения, от которых пламена распространяются в различных направлениях со скоростями 120—700 м/сек, и сферическая ударная волна со скоростью распространения в продуктах сгорания 1250 м/сек. От места ее отражения О) распространяются две волны — одна в продуктах сгорания со скоростью 1300 м/сек, другая в зоне самовоспламенения со скоростью 1900—2300 м,/сек (см. диаграмму в). Распространение детонационной волны в зоне самовоспламенения после прохождения быстрых пламен означает, что после них остается невыделенной значительная часть химической [c.402]

На фиг. 8 приведена очень удачная серия фотоснимков пламени, полученных по первому (прямому) методу с помощью аппарата с быстродвижущейся пленкой [9]. На первых снимках серии ясно виден мыльный пузырь, наполненный стехиометрической смесью окиси углерода и кислорода. Пузырь выдувался таким образом, чтобы искровой промежуток оказался в центре. В верхней части этих снимков видна трубка, через которую подавался газ, и кольцо из золотой проволочки, на котором держался пузырь. Внизу виден стержень, на котором были укреплены электроды. Пламя распространяется с одинаковой скоростью во все стороны, образуя светящуюся сферическую поверхность. В рассматриваемом случае движение горячего газа вверх — конвекция — не успевает сколько-нибудь заметно изменить форму пламени до завершения горения. В смесях же с малой скоростью пламени конвекцией пренебрегать нельзя. Стержень с электродами и трубка для подачи газа несколько искажают вид пламени. Эти искажения не сказываются, однако, на величине горизонтального диаметра. Расширение мыльного пузыря становится заметным лишь после того, как диаметр пламени станет примерно равным половине начального диаметра пузыря, что приблизительно соответствует выгоранию одной восьмой от полного количества смеси. Мыльная пленка разрушается прежде всего у колечка из золотой проволоки (в тот момент, когда пламя достигает его). В нижней части пузыря пленка сохраняется значительно дольше. В момент разрыва пленки сферическая форма пламени не искажается сколько-нибудь существенно. После полного выгорания горючей смеси светящаяся сфера сохраняет свои очертания в течение некоторого промежутка времени. Постепенно, вследствие диффузии, четкая граница пламени исчезает. [c.159]

Газовоздушная смесь разбрасывается на сферическую поверхность чаши из огнеупорного материала. Выходящая газовоздушная смесь поджигается при этом сначала горение протекает в обычных условиях, затем пламя постепенно уменьшается и при разогреве огнеупора до яркого каления горение концентрируется на внешней поверхности диафрагмы или чаши. На многих термических операциях обработки изделий из стекла требуется создание широкой зоны нагрева (предварительный подогрев, отжиг изделий, сушка цоколевочной мастики и др.). Применение для этих целей мягкого пламени факельных горелок не обеспечивает полного сгорания газовоздушной смеси, в результате чего отравляется атмосфера цехов и неэффективно используется топливо. Кроме того, скорость нагрева стеклянных деталей, особенно толстостенных, относительно низка и повышение ее может быть достигнуто прогревом изделия лучеиспусканием. Беспламенные горелки устраняют перечисленные недостатки факельных горелок. Беспламенное сжигание газа характеризуется отсутствием потерь газа от химического недожога при минимальном избытке воздуха. [c.249]

От диффузионного пламени отличается пламя, образующееся при горении заранее перемешанного горючего газа с воздухом. Это пламя при воспламенении какой-либо части объема горючей смеси представляет собой светящуюся зону, в которой соприкасаются друг с другом свежая смесь и продукты горения зона всегда движется в сторону свежей горючей смеси, а пламя имеет большей частью сферическую форму. При сгорании смеси горючих газов или паров с воздухом, подаваемых с определенной скоростью к зоне горения (горелки), образуется стационар- [c.127]

Относительное движение капли и газа. Относительное движение, связанное с вынужденной или естественной конвекцией, всегда увеличивает скорость горения и уменьшает время горения по сравнению с их значениями, вычисленными для сферически-сим-метричной модели. Причина состоит в том, что пламя уже не является концентричной сферой и приближается к поверхности капли. Увеличенные из-за этого градиенты конструкции приводят к росту, скорости теплообмена и дифф узии. Указанный эффект можно рассчитать, используя соответствующие дифференциальные уравнения в частных производных. Однако, ввиду того, что относительное движение капли и га за не может сохраняться длительное время, суммарный эффект этого движения может изменить среднюю скорость горения не более чем й 2 раза. Этим влиянием можно пренебречь, поскольку начальные размеры капель, получаемые в результате распыливания топлив в реальных устройствах, известны с малой степенью точности. [c.90]

Можно ожидать, что пламя вокруг изолированной горящей капли в холодной атмосфере погаснет до ее полного сгорания потому, что с уменьшением размера капли необходимая скорость химической реакции единицы объема возрастает до бесконечности согласно теории сферически-симметрично-го горения капли. [c.93]

Метод мыльного пузыря и метод сосуда постоянного объема (сферическое пламя). При сжигании пламени в центре шарового объема получают равномерно распространяющееся сферическое пламя. Необходимое для эксперимента постоянство давления в методе мыльного пузыря получается за счет его свободно расширяющейся оболочки. Нормальная скорость распространения пламени = наблр2рГ где Pi и р2 — плотность смеси до и после сгорания. За распространением пламени следят фотографически и отношение Pj/Pi определяется с помощью фотографий p-ipr = абл о к . где Гк — конечный радиус мыльного пузыря. [c.310]

Нестационарные сферические пламена [ 5-48] Рас пространение пламени в почти изотропном турбулентном потоке исследовалось в условиях, когда горючая смесь пропускалась через решетку, за которой смесь поджигалась через некоторые промежутки времени при помощи искры. Наблюдался рост сферической волны горения, которая сносилась потоком. Скорость увеличения радиуса волны, которая измерялась по фотографиям и при [c.232]

Пламя произвольной формы, ие осложненное виешиими воз-действия.ми (невозмущенное), распространяется от каждой точки фронта по нормали к его поверхности, так же как и сферическое пламя при центральном зажигании. Такое неосложненное горение называется нормальны.м (от слова нор.маль), а скорость перемещения пламени по неподвижной с теси вдоль нормали к его поверхности — нормальной скоростью пламени 1] . Величина 7 —основная характеристика горючей смеси, представляющая собой. минимальную скорость пламени, с которой оно распространяется при плоской форме фронта. [c.130]

От диффузионного пламени отличается пламя, образующееся при горении заранее перемешанного горючего газа с воздухом (кинетическое горение). Это пламя при воспламенении какой-Jщбo части объема горючей смеси представляет собой светящуюся зону, в которой соприкасаются друг с другом свежая смесь и продукты горения зона горения всегда движется в сторону свежен горючей смеси, а фронт пламени имеет большей частью сферическую форму. При сгорании смесн горючих газов или паров с воздухом, подаваемых с определенной скоростью к юне горения, образуется стационарное пламя, имеющее форму хонуса. Во внутренней части конуса смесь подогревается до тем-лературы воспламенения. В остальной части конуса происходит орение, характер которого зависит от состава смеси. Если в смеси недостаточно кислорода, то во внешней части конуса про- [c.120]

Остановимся сначала на горении капель жидких горючих. Прежде всего отметим, что сферически симметричное пламя наблюдается лишь для очень мелких капель. При > 1 мм пламя сильно вытягивается (рис. 12) пз-за наличия естественной конвекции (в работах [55, 56] проведены оиыты в свободно падающей камере. В этом случае пламя становится сферически симметричным, а скорость горения уменьшалась приблизительно в 2 раза из-за отсутствия конвекции). [c.54]

Недавно предложен механизм стабилизации пламени [7], в котором предполагается, что процесс определяется скоростью гомогенной реакции между топливом и кислородом в зоне рециркуляции за стабилизатором. Суммарные скорости реакций всех исследованных здесь топлив (за исключением сероуглерода) измерялись в сферическом реакторе, описанном Лонгвел-лом и Вейссом [11]. Коэффициент избытка каждого топлива определялся в условиях, когда коэффициент нагрузки сферы, равный расходу воздуха через сферу (г/се/с), деленному на объем сферы (л) и давление в степени 1,8 (аг ), был равен 8,92. При начальной температуре смеси 400° К коэффициент нагрузки, равный 8,92, являлся как раз таким, при котором пламя в изооктане срывалось [11] при коэффициенте избытка топлива, равном 0,600. Эти результаты приведены в последних колонках табл. 2. Только в случае водорода различие между наблюдаемым и расчетным коэффициентами избытка топлива составляет 5%. В частности, правый график фиг. 6 указывает на прямое соответствие между срывом в сферическом реакторе и срывом на практически применяемом стабилизаторе. Точность, с которой параметры срыва согласуются между собой, примерно равна точности экспериментального определения срыва в сферическом реакторе или на практическом стабилизаторе в отдельности. (Относительное расположение топлив при срывном коэффициенте изооктана, равном 0,494, в случае использования полого цилиндрического стабилизатора размером 150 мм также достаточно хорошо предсказывается на основании параметров срыва, определенных на сферическом реакторе.) [c.255]

Рассмотрим еще метод экспериментального определения величины предложенный Стивенсом [1184] и заключающийся в том, что горючая смесь вводится в мыльный пузырь (который можно рассматривать как бомбу постоянного давления) и поджигается в центре пузыря электрической искрои. Распространяющееся пламя через узкую щель фотографируется на движущуюся пленку, позволяющую измерить диаметр сферического фронта пламени в различные моменты времени. На пленке изображение пламени имеет форму равнобедренного треугольника, вершина которого отвечает моменту поджигания смеси. Зная скорость движения пленки V и измерив угол а, отвечающий вершине треугольника, по формуле M=utg - находят скорость распространения пламени, иредставляю- [c.586]

В нашем распоряжении имеются результаты исследований распространения пламени окиси углерода, метана и некоторых других углеводородов в мыльных пузырях и пламени окиси углерода и озона в сферических сосудах. Пламя водородо-кисло-родных смесей до сих пор фотографически не исследовалось. В силу их малой актиничности эти пламена не поддаются непосредственному фотографированию. Для изучения их следует применять шлирен-метод. Водород легко диффундирует через мыльную пленку, так что при проведении опытов по методу мыльного пузыря пузырь, содержащий водородо-кислородную смесь, должен быть окружен атмосферой, состоящей из водорода и какого-нибудь инертного газа вроде азота. Для водородо-воздушных смесей имеются экспериментальные данные по измерению повышения давления в сферическом сосуде со временем [37]. Эти данные, однако, не были обработаны по предложенному выше методу. Они указывают на то, что при малых концентрациях водорода скорость пламени не зависит от давления в пределах изменения последнего от 0,5 до 3 ата. В более богатых водородом смесях скорость пламени растет с давлением. [c.185]

Явления, наблюдаемые при распространении пламени в сосудах, размеры которых примерно одинаковы во всех направлениях (какими являются, например, куб или короткий цилиндр), в основном такие же, как при распространении в сферических сосудах. В начале процесса пламя имеет сферическую форму, а в конце вид фронта пламени определяется формой сосуда. При распространении пламени в длинных трубках наблюдается, однако, целый ряд новых явлений. В трубках, закрытых с одного конца, при поджигании смеси у противоположного открытого конца часто возникает пламя, которое распространяется на некотором участке с постоянной скоростью (равномерное распространение), затем ускоряется, приводя к колебательным режимам, и, наконец, если состав смеси лежит между некоторыми определенными пределами, заканчивается в виде детонационной волны [40—42] (см. гл. XIV). Согласно данным Уилера, Пэймэна и их сотрудников, воспроизводимость измерения скорости равномерного распространения пламени имеет место только при строгом выполнении некоторых определенных условий у открытого конца трубки в частности, зажигание должно производиться не слишком далеко от него. Оказывается, что скорость равномерного распространения зависит от направления движения она максимальна при движении пламени вверх и минимальна прн движении вниз. Скорость увеличивается также при увеличении диаметра трубки [43]. Бон, Фрэзер и Уинтер не смогли получить воспроизводимых результатов при исследовании быстро горяш,их смесей в некоторых определенных пределах изменения состава [44]. Хотя пламя проходило некоторое расстояние с постоянной скоростью, однако значения этой величины менялись от опыта к опыту. [c.191]

Различные формы ацетилено-воздушного пламени показаны с поиощьн скоростной киносъемки на рис. VII.13. Фронт пламени в больпшнстве случае имеет сферическую или эллипсоидальную форму и почти никогда не бывав плоским. Иногда он симметричен относительно оси трубы. Пламя может распра страняться с постоянной, переменной или пульсирующей скоростям. [c.518]

При числе Рейнольдса пламени (составленном из нормальной скорости пламени, кинематической вязкости несгоревшей смеси и радиуса сферического пламени), превышающем 10 , нормальное пламя автотурбулизируется, если оно ранее не было возмущено внешней турбулентностью. [c.116]

Еслй газообразная горючая смесь поджигается в центре сферического объема, пламя будет перемещаться со скоростью, которая меньше скорости распространения ламинарного пламени, потому что давление в объеме будет увеличиваться, а плотности сгоревшего и несгоревшего газов различны и изменяются во времени. [c.199]

Смотреть страницы где упоминается термин Скорость сферических пламе: [c.12] [c.128] [c.261] [c.290] [c.584] [c.214] [c.261] [c.290] [c.584] [c.92] [c.130] [c.215] [c.166] [c.402] [c.148] [c.350] [c.160] [c.166] [c.402] [c.487] [c.163]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология