Скорость турбулентного горения

Рис. 1. Экспериментальные результаты Дамкеллера для скорости турбулентного горения смесей пропан — кислород [ ].

Стабилизация фронта турбулентного горения важна не менее, чем стабилизация горения в ламинарном потоке. Из-за более высоких скоростей турбулентного горения скорость вытекающей из горелки смеси в этом случае также должна быть значительно выше. Следует иметь в виду, что локальные скорости потока и горения переменны по выходному сечению у стенок устья горелки они равны нулю, а в центре потока увеличиваются до максимума. [c.145]

Скорости турбулентного горения определяются по результатам измерений расхода горючего газа и (обычно) по фотографиям конуса турбулентного пламени. При этом используются те же етоды, что и при определении скорости ламинарного пламени [З ] методы расчета как по измерениям площади пламени [2>12,1з, 16-24] так и по измерениям локального угла [14,15,25,26,28] Если применение этих методов не связано с большими трудностями в случае ламинарных пламен (толщина которых настолько мала, [c.228]

Стационарные пламена в закрытых системах. Имеются сообщения о многочисленных экспериментальных исследованиях турбулентного горения в закрытых прямоточных горелках Однако лишь в немногих из этих экспериментов измерялась скорость турбулентного горения. В этих экспериментах поток горючего поступает в камеру сгорания прямоугольного сечения [c.231]

На рис. 110, 111 в качестве иллюстрации приведены кривые и (р) для нескольких жидких ВВ и смесей. Типичные величины скоростей сгорания составляют от 1 до 100 см сек, а показатель v в зависимости и (р) часто оказывается даже больше единицы. А. Д. Марголиным и В. М. Маргулисом была проведена обработка экспериментальных данных в координатах u/u — (р/р — 1), отвечающих теоретической зависимости ( 42) щ (р). Оказалось (рис. 112), что вдали от предела (га 5) зависимость скорости турбулентного горения от давления согласуется с предсказаниями теории. [c.242]

Влияние диаметра сосуда d на скорость турбулентного горения вблизи от предела иллюстрирует рис. 113, построенный по данным [197] для нитрогликоля. В диапазоне давлений 20—60 атм [c.242]

Влияние вязкости на величину скорости горения за пределом устойчивости практически не исследовано. Было найдено, что скорость турбулентного горения загущенного коллоксилином нитрогликоля зависит от давления слабее, чем незагущенного вещества, а величина скорости меньше, причем отличие возрастает по мере ухода от предела. Скорость турбулентного горения смеси ТНМ—бензол (см. рис. 110, а) в общем уменьшается при возрастании вязкости системы, однако вид зависимости от давления практически сохраняется. Она может быть аппроксимирована уравнением и = Вр, где коэффициент В уменьшается с ростом вязкости. [c.254]

Как было установлено в предыдущем параграфе, зависимость скорости турбулентного горения жидких ВВ от давления вначале имеет показатель больше единицы, затем проходит все промежуточные значения и при высоких п стремится к V = Vo — 0,5, где Уо характеризует невозмущенное горение. Обычно у жидких ВВ Vo 1, а потому развитой турбулентный режим горения имеет зависимость щ (р) вида щ В р > . Отсюда вытекает, что сгорание на развитом турбулентном режиме с точки зрения механизма Андреева — Беляева должно быть устойчивым, причем [c.260]

Реально имеется целый спектр пульсаций. Развитие пульсаций с различной длиной волны происходит с различной скоростью. Скорость турбулентного горения определяется в первую очередь пульсациями, которые развиваются с максимальной скоростью. Анализ уравнения (109) показывает, что при росте пульсационная скорость непрерывно увеличивается, поэтому наи- [c.274]

В решении уравнения (110) можно выделить два предельных случая. В случае относительно небольших скоростей турбулентного горения последний член в первой части уравнения (110) значительно превышает первый член, т. е. вязкие силы больше инерционных [c.275]

Если можно пренебречь вязкими силами по сравнению с инерционными и гравитационными в случае очень больших скоростей турбулентного горения, то [c.275]

Обобщенная кривая для скорости турбулентного горения щелевых зарядов 37 лш, L = 0,37 лш 2 — в = 20 л ж, L=0,2 л л1 з — 6 = 20 мм, L=0,37 л л 10 мм. L = 0,2 мм-, 5 — б = 10 Л1Л , L = 0,37 лш [c.276]

Увеличение зазора (рис. 123), а такн е увеличение вязкости жидкости приводят к уменьшению скорости турбулентного горения, а увеличение ширины щели вызывает рост скорости. [c.277]

Рис. 124. Экспериментальные зависимости скорости турбулентного горения от давления для порохов с переменным V, большим и меньшим 0,5

Экспериментальные зависимости, приведенные на рис. 124, качественно согласуются с выводами теории. При низких давлениях, поскольку V > 0,5, происходит рост скорости турбулентного горения с увеличением давления, при больших давлениях (V <С 0,5) турбулентное горение затухает с увеличением давления. [c.277]

Что касается измеренных величин турбулентной скорости, то они были ниже вычисленных значений. Это объясняется тем, что здесь щель заполнялась керосином, который в отличие от воды смачивает порох. Поэтому на поверхности пороха образуется жидкая пленка, толщина которой зависит от скорости движения жидкости и ее параметров [220], что и приводит к снижению скорости турбулентного горения [218]. Проверочные эксперименты показали, что во всех случаях, когда несмачивающаяся жидкость, заполняющая щель, была замещена смачивающей (керосин, спирт), наблюдалось уменьшение скорости турбулентного горения в несколько раз. [c.277]

Для изучения влияния вязкости наполняющей жидкости использовали раствор различной концентрации глицерина в воде. При увеличении вязкости наполняющей жидкости скорость турбулентного горения сначала не изменяется, затем резко падает (рис. 129) вплоть до затухания или до нормальной скорости горения зерен пороха при неподвижном наполнителе. [c.281]

Турбулентное горение наблюдается и в смеси зерен перхлората аммония с бензином (20 вес. %) (рис. 130). С уменьшением размера частиц перхлората скорость турбулентного горения уменьшается. Как известно, скорость послойного горения смесей перхлората аммония с твердыми горючими увеличивается при уменьшении размеров частиц окислителя [44]. На том же графике (рис. 130) проведена скорость горения смеси перхлората аммония с бензином, загущенным каучуком (резиновый клей). Видно, что [c.281]

Развитию турбулентного горения способствует наличие сухого участка щ,ели над поверхностью жидкости, но скорость турбулентного горения при этом не меняется. Увеличение длины сухого участка ш,ели до некоторой величины облегчает возникно- [c.283]

При переходе от описания ламинарного пламени к мелкомасштабному турбулентному пламени можно просто ограничиться заменой молекулярной диффузии на вихревую диффузию. Если скорость турбулентного горения обозначить 5т, а скорость ламинарного горения 5л взамен 5, то получим следующее выражение [c.151]

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]

Полная скорость турбулентного горения равна сумме 5т = 5п + 5л (7.44) [c.158]

Еш е два фактора заслуживают того, чтобы быть здесь отмеченными, потому что они приводят к заметному расхождению между теорией и экспериментом. Во-первых, в зоне пламени, где температура выше, а плотность меньше, действуют выталкиваюш ие силы, которые деформируют пламя. Следовательно, предположение (1) 4 главы 1 оказывается не вполне справедливым. Во-вторых, течение в горелках рассматриваемого типа почти всегда характеризуется сильной крупномасштабной турбулентностью. Турбулентность вызывает расширение и быстрые флуктуации пламени, и таким образом приводит к качественному расхождению с развиваемой ламинарной теорией. Однако поскольку скорость турбулентного горения предварительно перемешанных газов обычно регулируется интенсивностью турбулентного перемешивания, полученные результаты можно с разумной точностью применить к средним характеристикам турбулентных систем, если заменить коэффициенты диффузии в ламинарном потоке коэффициентами турбулентной диффузии. Турбулентные пламена в потоках с предварительным перемешиванием подробно рассматриваются в главе 7. [c.72]

ЧТО результаты расчета скорости пламени почти не зависят от того, какая из сторон пламени, внешняя или внутренняя, была выбрана в качестве поверхности пламени), то увеличение толщины турбулентных пламен при умеренной или сильной турбулентности приводит к значительным трудностям, связанным с соответствующим выбором положения эквивалентной поверхности пламени внутри видимой зоны пламени. Следуя методике, принятой при исследовании ламинарных пламен, Дамкеллер [ 1 и другие [18, 20-23] считали, что поверхностью турбулентного пламени является внутренняя граница светящейся зоны пламени. Боллинджер и Вильямс [1 ], указав, что кажущееся положение внутренней границы светящейся зоны зависит от времени экспозиции при фотографировании, выбрали в качестве поверхности пламени среднее значение между внутренней и внешней границами. Карловиц с соавторами [1 1 и другие исследователи за наиболее вероятное положение поверхности пламени при турбулентном горении приняли поверхность с максимальной светимостью, определенной путем депситометри-ческого анализа фотографий. В результате многочисленных исследований было установлено, что величина скорости турбулентного горения почти не зависит от выбора поверхности пламени, нри условии, что производится соответствующий учет искривления линий тока на этой поверхности, связанный с нагревом газа перед зоной горения [ ]. [c.229]

Эксперименты в основном, по-видимому, свидетельствуют о том, что скорость турбулентного горения быстро увеличивается с ростом интенсивности турбулентности и (за исключением случая мелкомасштабной турбулентности) слабо меняется с изменением масштаба (характеризующего величину турбулентного вихря) турбулентности. Результаты экспериментов Дамкеллера [ 1 могут быть достаточно хорошо описаны с помощью формулы (рис. 1) [c.229]

Определение поверхности турбулентного пламени при горении в закрытых системах часто оказывается затруднительным, потому что при высоком уровне турбулентности видимое пламя почти целиком заполняет клинообразную область за пламедержателем. Вол [ ] принял, что поверхностью пламени является передняя граница светящейся зоны, расположенная вверх по потоку, и при вычислении величины Зт разделил полный объемный расход набегающего потока на площадь этой поверхности. Скарлок и другие [32-34] приближенно учли расходимость линий тока вверх по потоку от зоны пламени вследствие изменения плотности в зоне горения. Результаты всех этих исследований показывают, что скорости турбулентного горения в трубах значительно больше скоростей турбулентного горения в открытых системах, а также больше скоростей, предсказываемых любыми теориями турбулентного горения. Хотя предполагалось, что увеличение скорости турбулентного горения в закрытых системах может быть связано с турбулентностью, возникающей в областях с большими градиентами скорости прямые эксперименты которые будут рассмотрены [c.232]

И члена, учитывающего расширение горячих продуктов сгорания. Из этих экспериментов были найдены значения скорости турбулентного горения, которые значительно меньше полученных в экспериментах с открытыми трубами, а также меньше чем значения, предсказанные теоретически для некоторых смесей. В зависимости от величины отношения воздух — горючее наблюдалось, что нрн переходе от ламинарного течения к турбулентному скорость горения даже уменьшалась. По-видимому, пока отсутствует ненротиворечивое объяснение этого аномального поведения пламени. [c.233]

Скорости сгорания и скорости распространения пламен — существенные характеристики процессов горения, которые необходимы для расчетов различных технических устройств. Однако состояние теории турбулентного горения не позволяет в настоящее время предсказывать величины скоростей сгорания иначе, как экстраполируя имеющиеся экспериментальные данные, В отличие от нормальной скорости распространения ламинарного пламени скорость турбулентного горения Ыт, как и скорость распространения Ытр турбулентного фронта пламени, зависит но только от химпче-ской природы смеси, но также от большого числа гидродинамических параметров, что очонь затрудняет получение адекватных экспериментальных данных, т. е. данных, которые могут быть использованы в условиях, существенно отличных от условий эксперимента. Иллюстрацией этого может служить рис. 1, на котором приведены данные работы [1], обработанные К. И. Власовым. Для кан дой кривой параметры турбулентности постоянны, тем не менее для одинаковых значения и р существенно неодинаковы, поэтому для описания недостаточно знать Ыа и параметры турбулентности, и в работе [2] предлагалось использовать кроме Мн температуру воспламенения. [c.7]

Рис. 113. Скорость турбулентного горения нитрокгликоля в вависимости от диаметра стаканчика при постоянных давлениях Цифры у кривых обозначают давление в атм

Влияние начальной температуры на турбулентное горение ЖВВ изучалось Терешкиным и Андреевым [201]. Одновременно с уменьшением давления перехода на турбулентный режим горения усиливается зависимость скорости турбулентного горения от давления. [c.244]

Влияние начальной температуры ослабевает по мере отхода от предела. Обработка данных Терешкина показывает, что если при давлении 17,5 атм скорость турбулентного горения растет как абсолютная температура в степени 1,63, то при давлении [c.244]

Экспериментальные данные, полученные при мягком инициировании, отвечают гораздо более слабойзависимости скорости турбулентного горения от давления для незагущенной смеси ТНМ с бензолом и смеси с 1% ПММА скорость растет как р , т. е. отвечает теории турбулентного горения жидких систем, рассмотренной в 41. Надо полагать, что возникновение первого из рас- [c.252]

Концентрацию капель ВВ в газовой фазе с можно принять пропорциональной скорости турбулентного горения. Учитывая, что с 1 см за время выходит в газовую фазу М1р1Тда граммов веще- [c.262]

Рис. 7.9, Зависимость скорости турбулентного горения (воздушные смеси с макси мальной скоростью горения) от числа Ре11-нольдса (ламинарная скорость горения каждой смеси отмечена чертой на оси ординат) (Вильямс, Боллинджер)

Принимается следующая модель турбулентного горения. Пульсации скорости продуктов сгорания, по порядку величины равные средней скорости движения газа, вызывают пульсации скорости жидкости. Обнажающаяся поверхность пластин мгновенно загорается. Скорость турбулентного горения в первом приближении равна пульсационной скорости движения жидкости. При переходе турбулентного движения из газа в жидкость сохраняются пульсации давления (а не скорости), поэтому граничное условие на горящей поверхности имеет вид [c.274]

I Зависимость скорости турбулентного горения от зазора щели 10 Л1Л1, р = 100 апш 2 — L = 20 лш. р = 60 атм [c.276]

Из анализа уравнений (110) и (114) следует, что при горении щелевых зарядов пороха с V > 0,5 турбулентный режим горения наступает, когда давление превышает критическую величину. При дальнейшем родте давления происходит увеличение скорости турбулентного горения. Если же V < 0,5, то теория предсказывает, что турбулентный режим должен наступать при снижении давления ниже критической величины и скорость турбулентного [c.277]

Вновь вернемся к эксперименту Дамкелера по бун-зеновским пламенам. Для определения скорости горения Дамкелер использовал метод, разработанный для ламинарных бунзеновских пламен и перенесенный им на турбулентные бунзеновские пламена 5т—У/А (где 1 —объемный расход газа Л — поверхность фронта пламени). В этом методе важно установить истинное положение фронта пламени. При наличии пульсаций фронт пламени искривляется, испытывая беспорядочные колебания. На фотографиях пламени, полученных с длительной экспозицией, можно обнаружить две огибающие поверхности внутреннюю и внешнюю. Если в качестве основы взять внешнюю поверхность, то скорость горения, определенная на этой по-верхности, окажется в хорошем согласии с 5л. Внутренняя поверхность дает более высокую скорость горения именно ее и принял Дамкелер за основу при определении скорости турбулентного горения 5т. Этот метод, как будет показано ниже, слабо обоснован и дает, по-видимому, не совсем правильные результаты. [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология