Модели поверхностного горения

В описанных двух моделях поверхностного горения предполагается распространение фронта пламени в виде нестационарных поверхностей малой толщины, разделяющих свежую смесь от продуктов сгорания. Фронт пламени перемещается турбулентными пульсациями, имея одновременно собственное движение относительно свежей смеси со скоростью С/п- [c.143]

Первая модель турбулентного горения—поверхностная модель—основана на естественном предположении, что плоский фронт ламинарного пламени под действием турбулентности сильно искривляется и превращается в тесно переплетенный клубок ламинарных фронтов (рис. 6-12, а). Конфигурация и взаимное расположение фронтов постоянно меняется, но их среднестатистическая поверхность остается постоянной (турбулентность однородна). Предположив, кроме того, что % в клубке не меняется, можно получить следующую зависимость [c.134]

Дальнейшее развитие поверхностная модель получила в работе А. Г. Прудникова. Применение теории вероятностей к турбулентному факелу позволило ему получить некоторые общие соотношения, справедливые для любой модели. Однако использование этих соотношений для конкретных расчетов оказалось наиболее эффективным в применении к поверхностной модели. Не занимаясь подробным изложением многих теоретических и экспериментальных исследований поверхностной модели турбулентного горения, можно на их основании сформулировать некоторые выводы. [c.136]

Рис. 10. Модели турбулентного горения а, б — поверхностные в — объемная е — микрообъем-ная.

Следуя поверхностной модели горения, можно констатировать, что для мелкомасштабной турбулентности наличие пульсаций не изменяет существенно длины пламени, а только интенсифицирует теплообмен. В этом случае турбулентная скорость распространения пламени определяется по формуле [c.491]

Скорость распространения пламени в соответствии с соотношением, вытекающим из поверхностной модели турбулентного горения,должна удовлетворять соотношению [c.221]

Модель зоны горения, которая обычно используется при исследовании вибрационного горения, является моделью с одномерной гомогенной плоской зоной горения (см. рис. 1). Принимается допущение об одноступенчатой химической реакции в газе и предполагается, что процесс газификации также является одноступенчатым поверхностным процессом и не затруднен обратным процессом. Единственным процессом, который принимается во внимание в конденсированной фазе, является процесс теплопроводности. Влиянием тепловых потерь и возвращения молекул из газа в конденсированную фазу всегда пренебрегают. Исследования различаются лишь подходом к анализу процессов в газовой фазе. [c.300]

Противоположная по смыслу модели поверхностного гореиня модель объемного горения соответствует случаю, когда время турбулентного перемешивапия продуктов сгорания и свежей смеси значительно меньше характерного времени реакций горения (тп<СТх). В терминах теории гореиня этот предельный случай соответствует условиям, когда [c.55]

На рис. 3-3 приведена серия стереоскопических фотографий, дающих некоторое представление о мгновенной структуре турбулентного факела. Для сравнения на рис. 3-4 показаны обычные фотографии такого же факела (установка № 1), снятые с различными экспозициями. Из стереофотографий, рассматривая их через стереоскоп, можно видеть, что в исследованных условиях горение протекает на определенных поверхностях — фронтах пламени, сложным образом распределенных внутри зоны горения. Интересно отметить, что в некоторых случаях возникающие в факеле элементарные фронты располагаются концентрически относительно друг друга. Эти наблюдения, как и результаты работы Л. 74], говорят в пользу модели поверхностного механизма горения в турбулентном потоке. [c.59]

Возрастание скорости турбулентного горения с давлением было подтверждено опытом [17] прп значении показателя п 0,3. Это является одним дз дополнительных доказательств несовместимости турбулентного горения с поверхностно-ламинарной моделью, поскольку для ламинарных пламен в данном диапазоне температур горения (< 3000°К) установлена прямо противоположная (13) зависимость с отрицательным значением показателя. [c.153]

Вопросы методологии построения математических моделей объектов химической технологии и промышленной теплотехники рассмотрены в работах [21, 22, 191]. Математические модели и методы расчета различных установок, которые используются в системах термического обезвреживания минерализованных вод, разрабатывались многими авторами. Так, известны работы по выпарным установкам поверхностного типа [22, 27, 38—41, 56], по установкам адиабатного испарения [43, 54, 192], по контактным тепло-массообменным аппаратам [129, 130, 138, 139], по аппаратам погружного горения [141, 142], кристаллизаторам [20, 173], распылительным сушилкам, аппаратам с псевдоожиженным слоем [17, 18, 185], топкам [193—195] и др. [c.107]

Вопрос о механизме горения в турбулентном потоке до настоящего времени является дискуссионным. Окончательный выбор модели в том или ином случав, по-видимому, станет возможным после накопления достаточного количества экспериментальных данных по основным характеристикам горения в турбулентном потоке. Для выяснения механизма горения необходимы и специальные эксперименты с проникновением в ст1>уктуру турбулентного пламени. Можно полагать, что в зависимости от условий возможен как поверхностный, так и объемный механизмы горения, а также и наличие области, гце они взаимно дополняют друг друга, существуя одновременно. [c.140]

Рис. 6-12. Модели турбулентного горения аиб — поверхностная 0 — объемная г — микрообъемная

В частном случае в микрообъемной модели зона реагирования также может иметь вид переменной поверхности малой толщины. Однако в отличие от поверхностной модели, основным процессом, определяющим в этом случае интенсивность сгорания, является теплообмен между микрообъемами в направлении, перпендикулярном к нормали, теплообмен, осуществляемый путем смешения самих микрообъемов. Перемещение зоны реакции относительно свежей смеси здесь не является стационарным процессом, определяемым теплопередачей и диффузией. Это перемещение осуществляется путем турбулентных пульсаций молей свежей смеси и продуктов и их взаимного смешения. Именно в этом заключается принципиальная разница между микрообъемной и поверхностной моделью для того частного случая, когда в обеих моделях реакция горения происходит в относительно узких зонах, имеющих вид искривленных поверхностей. [c.138]

В работах [134, 135] полученные результаты объясняются, исходя из модели взрывного горения [167], согласно которой химическая реакция протекает в форме поверхностного горения отдельных зерен ВВ. Один из основных доводов в пользу применимости указанной модели заключается в том, что нишнее и верхнее значения диаметров заряда, ограничиваюш их область устойчивого распространения низкоскоростной детонации, пропорциональны начальному размеру частиц. [c.146]

Модели процессов горения и распространения идеальной пены являются основой для описания динамики процесса тущения, но должны быть дополнены условиями, характеризующими интенсивность протекания составляющих процесса разрушения пены. В общем сл) ае этими составляющими являются разрушение пен вследствие синерезиса и коалесценции пузырьков разрушение под воздействием конвективного и лучистого тепловых потоков, а также от контакта с нагретыми поверхностями элементов конструкций и горючего, в том числе и за счет специфического разрушающего действия на пену паров полярных жидкостей. Интенсивность протекания каждого из этих процессов в свою очередь зависит от времени тушения и может с)ацественно изменяться в зависимости от конкретных условий тушения, свойств раствора пенообразователя и горючего, параметров пены. Например, разрушение пены от контактного взаимодействия с нагретыми поверхностями ограждающих конструкций может играть заметную роль при объемном тушении высокократной пеной, но быть пренебрежимо мало или отсутствовать при поверхностном тушении горючих жидкостей в резервуарах или проливах на землю. Аналогично разрушение пены от контактного взаимодействия с поверхностью горючего может быть как доминирующим (при относительно высоких значениях температуры поверхностного слоя горючего или использовании пен из обычных синтетических пенообразователей для тушения по лярньЬс жидкостей класса спиртов, эфиров и кислот), так и второ степенным. То же можно сказать и о процессе разрушения пены лу чистым тепловым потоком, так как его мощность зависит от излу чательной способности факела, т.е, элементного состава горючего. его размеров, задымленности зоны горения, условий горения поглощательной способности компонентов газовой фазы пены. [c.10]

Ниже приводится пример применения математической модели для расчета характеристик сажеобразования в турбулентном пламени гомогенных кероо1новоздушных смесей, которые бьши получены экспериментально и приведены в разд. 2.2. При этом процесс горения рассматривается как квазиламинарный и реальный турбулентный фронт пламени моделируется искривленным ламинарным, что соответствует широко используемому в литературе (см., например [20]) механизму поверхностного горения. [c.61]

Задача расчета на основе поверхностной модели может быть решена только путем введения дополнительных (эмпирических или интуитивных) предположений относительно скорости выделения тепла в макрозоне горения или относительно скорости распространения мгновенных зон реагирования [c.136]

К сожалению, нет никаких экспериментальных сведений по-изменению геометрии заряда, подтверждающих предложенную схему поверхностных реакций, а имеющиеся данные говорят скорее в пользу многопламенной структуры, чем структуры с одиночным пламенем, постулированной в работе [72]. Поэтому была предложена статистическая модель [7], базирующаяся на нескольких типах пламен ) (рис. 33, в). В этой модели приняты следующие предположения 1) прогрев связующего и окислителя осуществляется за счет теплопроводности, 2) связующее и окислитель разлагаются эндотермически, 3) между продуктами разложения в конденсированной фазе протекают экзотермические реакции и 4) газообразные продукты улетучиваются и реагируют в газовой фазе. При низком давлении рассматриваются три вида пламени первичное пламя между продуктами разложения связующего и окислителя, пламя окислителя и конечное диффузионное пламя между продуктами двух других пламен. Эта модель предсказывает зависимость скорости горения от содержания окислителя в ТРТ и от начальной температуры топливного заряда, среднюю температуру поверхности и расстояние до фронта пламени. Модель несколько завышает влияние размера частиц по сравнению с наблюдаемым на опыте. Бекстед усовершенствовал модель, применив ее к двухосновному ТРТ [4], а в следующей работе [5] предположил, что горючее и окислитель имеют разную, а не одинаковую (среднюю) температуру поверхности. Он также перешел от осреднения по [c.70]

Влияние турбулентности на распросфанение пламени очень сложно, и до сих пор нет единого мнения о процессах, протекающих в зоне турбулентного горения. Крайними точками зрения являются так называемые поверхностная и обьемная модели горения. Поверхностная модель К. И. Щелкина и Я. К. Трошина предполагает, что при турбулентном горении, так же как и при ламинарном, существует фронт горения, причем имеется в виду горение тур ентных молей с их поверхности. Объемная модель горения Е. С. Щетинкова основывается на том, что турбулентность приводит к забрасыванию отдельных молей загоревшегося топлива в еще холодную смесь, и, наоборот, в продукгы сгорания поступают моли несгоревшей смеси. Следовательно, фронт горения распадается на целый ряд отдельных очагов реагирования. [c.490]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология