Щелкин

Первые теории турбулентного горения, разработанные Дамкелером и К- И. Щел-киным, были основаны на простейшей модели искривленного ламинарного пламени. Рассматривая случай поверхности, искривленной в виде ряда конусов с осями, направленными по нормали к средней поверхности фронта, К. И. Щелкин получил следующую формулу [c.136]

Хотя Маляр и Ле-Шателье [ ] знали о том, что турбулентность оказывает влияние на скорость горения, детальное исследование турбулентных пламен началось в 1940 г. после появления классической теоретической и экспериментальной работы Дамкеллера [ ]. Вскоре исследования Дамкеллера продолжили Щелкин [ ] и другие. Однако вклад последующих работ в теорию турбулентных пламен не намного превышает первоначальный вклад, сделанный Дамкеллером. Сведения о ряде работ по турбулентному горению содержатся в учебниках [c.226]

Рис. 7.10. Фронт пламени в случае очень сильных пульсаций (Щелкин).

Существенным развитием ламинарной модели явилось предположение о том, что в турбулентном потоке нормальная скорость увеличивается за счет мелкомасштабных пульсаций I л- Возможность такого механизма увеличения была высказана еще Щелкиным. Позже это предположение было использовано А. В. Талан-товым для расчета на основе поверхностной модели. Была получена формула, которая давала закон изменения в зависимости от Ын, средний между линейным [c.136]

Уравнение (101) было уточнено К- И. Щелкиным и ему был придан следующий вид [c.141]

К. И. Щелкин показал, что уравнение (ЮЗ) применимо и для значений да, значительно превосходящих н, т. е. для да > . В этом случае из выражения (103) можно получить, что т да, т. е. что скорость турбулентного распространения пламени при I >б и да > не зависит от величины нормальной скорости (т. е. от свойств смеси) и масштаба турбулентности, а определяется только интенсивностью турбулентного перемешивания. [c.142]

На основе аналогичных рассуждений Щелкин [Л. 91] приходит к следующему критериальному выражению [c.95]

К. И. Щелкин. Быстрое горение и спиновая детонация газов. М., Изд-во Министерства Вооруженных Сил СССР, 1949. 96. [c.286]

К. И. Щелкин. Физика горения и взрыва, № 4, 455 (1968)i [c.288]

Щелкин [24], используя модель фронта пламени, аналогичную модели Дамкелера, вывел следующую формулу [c.153]

Как уже отмечалось выше, теория скорости турбулентного горения, развитая Дамкелером и Щелкиным, довольно сильно расходится с экспериментом. Тем не менее она имеет большое историческое значение, так как явилась первым шагом в этой области горения. [c.156]

В другой работе Щелкина приводится аналогичная, но линейная зависимость между т и ( кв [c.136]

Работа К. И. Щелкина явилась отправным пунктом для последующих многочисленных исследований, появление которых было вызвано тем, что эксперименты с распространением пламени в свободных турбулентных потоках (в трубах, струях и т. п.) не подтвердили формулы (6-16) и (6-18). Теоретические расчеты также давали более сложные зависимости, которые к тому же не согласовывались друг с другом у разных авторов. Детальный анализ противоречивых выводов, полученных разными авторами на основе ламинарной модели, приведен в монографии А. С. Соколика. [c.136]

Опыт эксплуатации показывает, что для очистки ре.спьшительноИ сушилки триполифосфата натрия, ее конического днища, рассекателя, газохода и циклонов возможно применение наиболее простого генератора ударно-взрывных волн, работающего на газо-воздушнюй смеси и содержащего смеситель, камеру, систему зап орных клапанов и зажигания, спираль "Щелкина". Камера выхлопным соплом введена в газоход под углом 0-40° в противоток к теплоносителю. [c.34]

Вильямс и Боллинджер [25] осуществили эксперимент с целью проверить теорию Дамкелера и Щелкина. В этом эксперименте определяли связь между скоростью горения в бунзеновском пламени и турбулентностью течения смеси в трубке. Диаметр трубки й изменялся в интервале от Д дюйма до /8 дюйма (от 0,63 до 2,85 см), а число Рейнольдса Ке — от 3000 до 35000. В качестве горючего использовали ацетилен, этилен, пропан и другие газы и исследовали соотношения компонентов, при которых скорость горения в отсутствие пульсаций максимальна. Для определения скорости горения был выбран метод, разработанный первоначально для бунзеновских пламен в отсутствие пульсаций, т. е. метод У/А (где V — объемный расход газа, А — площадь поверхности пламени). Однако на сей раз в качестве поверхности пламени была использована условная поверхность, являющаяся равноудаленной от внешней и внутренней поверхностей, фиксируемых на фотографиях пламени с длительной экспозицией. [c.154]

Исторически более ранний подход, основанный на построении различных моделей, учитывающих характер влияния турбулентности на фронт пламени. Имеются в виду работы К. И. Щелкина, Дамкелера, Карловиц и многих других [3—6]. Построение различных моделей позволяет получить формулы, связывающие скорость распространения турбулентного пламени с величиной и некоторыми параметрами турбулентности, и учесть тепловое [c.7]

В соответствии со взглядами Дамкелера и Щелкина при исследовании влияния турбулентных пульсаций на распространение пламени следует различать два существенно различных случая мелко- и крупномасштабную турбулентность. Эффект мелкомасштабной турбулентности сводится к интенсификации процессов молекулярного обмена в ламинарных пламенах, возникающих в зоне горения по границам контакта продуктов горения и исходной топлив о-в оздушной смеси. В дальнейшем для краткости изложения ламинарные пламена с интенсифицированным молекуляр- [c.41]

Согласно выводам Щелкина [2] скорость распространения фронта пламени в области поверхностно-ламинарных режимов с развитой турбулентностью равна величине пульсационной скорости, участвующей в крупномасштабной турбулентности. На этом основании можно записать [c.49]

Таким образом, известная формула К. И. Щелкина п сделанный на ее основе вывод о независимссти скорости Ыт от состава топливной смеси в области псверхнсстно-ламинарпых режимов с развитой турбулентностью справедливы в случае, когда Ьц и процесс в зоне горения протекает без участия мелкомасштабных, низкочастотных турбулентных пульсаций. [c.50]

Таким образом, можно сказать, что этими экспериментальными данными, так же как и работами А. В. Та-лантова и В. Е. Дорошенко, подтверждается схема К. И. Щелкина дл>я горения в потоке однородной смеси при крупномасштабной турбулентности. Следует также отметить, что обработка полей концентрации СОг и г г, взятых как вдоль линий тока, так и по поперечным сечениям факела, показывает, что в безразмерных координатах кривые СО2 и т]2 совпадают. Это указывает на полисе X подобие. На рис. 11 в качестве примера приведе- ы эти поля. Эти поля могут быть описаны кривой, подсчитанной по уравнению [c.245]

Из представлений К- И. Щелкина [Л, 2] следует, что ширина зоны горения пропорциональна и и т, т. е. [c.250]

В зависимости от способа обработки опытных данных при определении этих параметров цолучаются различные зависимости от пульсационной и нормальной скоростей. Как справедливо указывает К. И. Щелкин [Л. 23], при измерении скорости распространения пламени в турбулентном потоке следует принимать во внимание поверхность, ограничивающую передний край зоны горения, положение которой определяется величиной максимальных выбросов пламени, т. е. максимальными значениями пульсаций скорости газа. Однако некоторые авторы при исследовании скорости турбулентного распространения пламени подходят иначе, по-разному определяют границу зоны горения. Так, например, Б. Карловиц и др. [Л. 7] измеряли скорость пламени не по поверхности, огибающей передний край зоны горения, а по [c.252]

Если подсчитать скорость распространения пламени по соотношению К- И. Щелкина для случая влияния на горение крупномасштабной турбулентности [c.254]

Следовательно, можно сказать, что соотношение Щелкина справедливо для определения скорости в потоке с крупномасштабной турбулентностью с точностью до величины В, которая является функцией нормальной скорости, однако, мало зависящей от этой последней. [c.255]

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]

Смысл этой формулы состоит в том, что величина 5т/5л приравнивается отношению средней площади поверхности конусов к средней площади поверхности их оснований. Площадь оснований можно принять прямо пропорциональной квадрату масштаба пульсаций /ь а высоту конуса к — пропорциональной времени ( =1[/5л), в течение которого и и реальная поверхность пламени перемещаются под действием пульсаций в направлении, перпендикулярном фронту пла-мени. Другими словами, А = и 1 /8л. Площадь поверхности одного конуса, отнесенная к площади поверхности его основания, равна (1 + 4/г7 0 Отсюда можно вывести формулу (7.32). Модель Щелкина является весьма упрощенной, поэтому нельзя быть уверенным в числовом коэффициенте 2. Вводя вместо него коэффициент В, равный примерно 1, получим следующее выражение [c.153]

При больших и /8л модель Щелкина и модель Дамкелера дают одинаковый результат. А именно, в [c.153]

Проверка теории Дамкелера и теории Щелкина на основ пш этих экспериментальных результатов позво лила сделать сле] ующёё закл Во-первых, тео- [c.155]

Модель фронта пламени, которую использовали Дамкелер и Щелкин и которая изображена на рис. 7.8, относится к случаю, когда фронт пламени является непрерывным и соответствует умеренно интенсивной турбулентности. При интенсивной турбулентности, как показано на рис. 7.10, пламя разбивается на мелкие фрагменты, которые движутся и сгорают по отдельности. Однако и в этом случае, по мнению Щелкина, должна выполняться связь 5т и. Дело в том, что скорость горения прямо пропорциональна корню квадратному из отношения между коэффициентом температуропроводности и временем реакции. При интенсивной турбулентности горение контролируется перемешиванием. Если время реакции положить равным времени смешения 1/и, а коэффициент температуропроводности заменить на коэффициент вихревой диффузии 1и, то легко получим соотношение, выведенное Щелкиным. [c.156]

На рис. 7.12 приведены кривые, которые иллюстрируют теоретические зависимости, полученные Карло-вицем. Случай tl/to <. 1 соответствует слабой турбулентности. Формула (7.46), которая описывает этот случай, пригодна лишь при значениях и /З л 1. Формула (7.47), полученная для случая 1, соответствует сильной турбулентности. Видно, что эта формула во всем интервале и /8я довольно слабо отличается от основной формулы (7.45). Теоретическая формула Карловица, в отличие от теоретических формул Дамкелера и Щелкина, предсказывает влияние 5л даже при сильной турбулентности. [c.158]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология