Шлирен-фотографии

Следует отметить, что экспериментальное изучение распределения скоростей внутри капель большого диаметра, которое было проведено методом шлирен-фотографии [48, 50, 51], показало наличие явно выраженной турбулентности при сохранении тенденции к развитому циркуляционному движению. [c.207]

Рис. 9.12. Шлирен-фотография потока в камере смешения на критическом режиме работы эжектора По = 3,6

Рис. 9,13. Шлирен-фотография потока в эжекторе на режиме, близком к запиранию Щ = 5,5, а 1

Рис. 10.59. Шлирен-фотография течения в межлопаточном канале активной сверхзвуковой решетки при I = О, п. М] = 1,7

О характере пламени судили по мгновенным шлирен-фотографиям и записям давления. Результаты измерений подтвердили ускоряющее действие ультразвуковых волн на распространение пламени в данных условиях. [c.149]

Наблюдения за столбом воздушного потока, возникающего в результате естественной конвекции, с помощью шлирен-фотографии показывают, что площадь сечения воздушного столба действительно уменьшается по мере уменьшения диаметра жидкой капли, однако в меньшей степени, чем это следовало бы согласно закону прямой пропорциональности. (Если следить за диаметром воздушного столба, то его изменение оказывается еще меньшим.) Это, вероятно, вызвано двумя следующими причинами либо диаметр воздушного столба изменяется из-за перемешивания с внешним воздухом, которое иронсходит на внешней кромке воздушного столба, либо аналогичный эффект сохраняется вследствие инерции восходящего воздушного потока. [c.212]

Исследование сферического горения свободной капли в условиях невесомости позволяет наблюдать с помощью системы шлирен-фотографии, установленной в капсуле, слой высокотемпературного газа, окружающего пламя. Использование дополнительного устройства, предохраняющего капсулу от действия сопротивления воздуха, дает возможность поддерживать внутри камеры состояние с силой тяготения менее в течение примерно 1 с. Это позволяет проводить наблюдения в течение большей части процесса горения капли [29]. [c.232]

Рис. Э.12. Шлирен-фотографии фронта пламени в—гомогенная смесь паров горючего с воздухом г1 смесь каплн — пар — воздух (Хаяси. Кумагаи)

На рис. 9.11 приведен пример фотографий капель горючего, взвешенных в камере сгорания. На рис. 9.12 приведены шлирен-фотографии фронта пламени для гомогенной смеси паров горючего с воздухом и для смеси, содержащей капли жидкого горючего диаметром около 18 мкм. На рис. 9.126 перед фронтом пламени можно заметить следы капель этанола. Можно подчеркнуть характерные черты, присущие пламенам, распространяющимся по распыленному топливу, содержащему жидкие капли подобных размеров 1) фронт пламени (граница раздела) сильно размыт, поэтому трудно определить его точное положение 2) перед фронтом пламени видно множество пятен, которые предполох<ительно вызваны неоднородностью плотности газа вокруг жидких капель. Изображения капель на рис. 9.126 являются гораздо менее четкими, чем на рис. 9.11а. Причиной является, по-видимому, рассеяние света, исходящего от пла> мени, диффузным свечением капель. [c.250]

МОЙ формы [3] И подтверждено шлирен-фотографиями пламен. Кроме того, в последней работе установлено, что другие топлива— водород и метан — оказывают такое влияние, как предполагают Баддоур и Карр. Помимо этого, Жукоский изучал условия перехода к турбулентному режиму в зоне рециркуляции, окружающей пламя. Он установил, что этот переход зависит от числа Re, а в случае геометрически подобных стабилизаторов от характеристического размера стабилизатора. [c.197]

Тот факт, что в случае неизмененного пограничного слоя не удается скоррелировать числом Не, объясняется изменением состава подаваемой смеси. Уильямс и Шипмен [18] на основании шлирен-фотографий пламен, стабилизированных на круглых цилиндрах, прищли к выводу, что число Не не характеризует структуру пламени, и установили, что при постоянном числе Не распределение давления на поверхности стабилизаторов зависит от диаметра стабилизатора. Жукоский [19], используя в качестве стабилизаторов пламени водоохлаждаемые цилиндры, установил, что число Не, при котором вихревые слои становятся полностью турбулентными, возрастает с увеличением диаметра стабилизатора. Это можно объяснить также следующим образом. Когда удаляется пограничный слой, газы в следе соприкасаются с холодными несгоревшими газами, при этом для вихревых слоев на стабилизаторах указанных двух размеров создаются аналогичные пограничные условия как в отнощении градиентов температуры, так и градиентов скорости. В случае неизмененного пограничного слоя возможно, что температура отделяющегося от стабилизатора потока будет зависеть от размеров стабилизатора. Таким образом, в первом случае число Не может оказаться достаточно хорошим корреляционным параметром, тогда как во втором случае оно может и не быть таким параметром. Можно считать, что такое предположение отрицается экспериментами Жукоского с охлаждаемыми стабилизаторами но пока не будет установлено, что при охлаждении создаются аналогичные пограничные условия, этот вопрос следует оставить открытым. [c.214]

Фиг. 15 можно использовать также для сравнения с данными Жукоского [19], Уильямса и Шипмена [18]. С помощью шлирен-фотографий Жукоский установил, что число Не для полного перехода в турбулентность в свободных вихревых слоях лежит в пределах 1-10 —4-10 в зависимости от диаметра и формы стабилизатора. [c.214]

Для облегчения фотографирования вместо обычного стабилизатора диаметром 5 мм использовался сплошной цилиндрический стабилизатор диаметром 12,5 мм. Когда на стабилизаторе устанавливается устойчивое пламя, на шлирен-фотографии ясно наблюдается тепловой свободный слой, если смотреть на стабилизатор с торца. Градиент плотности, к которому чувствительно шлирен-изображение, образуется в результате нагревания предварительно перемешанной смеси в пограничном слое, соприкасающемся со стабилизатором, нагреваемым пламенем до отрыва его от стабилизатора. На фиг. в, а показан такой слой при числе [c.225]

Как следует из детального анализа процесса перемешивания и горения, в турбулентном пламени в следе на некотором расстоянии от стабилизатора могут оказаться небольшие количества избыточного кислорода или горючего, если состав смеси в основном потоке является бедным или богатым соответственно. Эти реагирующие вещества в следе вступают в реакцию и увеличивают скорость тепловыделения в критическом объеме зажигания. Следовательно, горячий циркулирующий вихрь, протекая над соответствующей поверхностью стабилизатора, доставляет стабилизатору тепло. Это тепло теплопроводностью передается в верхнюю часть стабилизатора и нагревает слой предварительно перемешанной смеси, которая, перемещаясь по дуге в 80° от передней критической точки до точки отрыва, участвует в процессе формирования пограничного слоя. В результате образуется тепловой пограничный слой, который после отрыва образует с динамическим пограничным слоем соответствующую комбинацию свободных теплового и динамического слоев. На фиг. 6, а и б приводятся шлирен-фотографии градиента плотности в тепловом свободном слое, которые показывают, что положение слоя, начиная от точки отрыва, не зависит от присутствия пламени. Однако при горении отмечается небольшое утолщение шлирен-изображения в области светящейся вершины пламени. Мы полагаем, что наблюдаемый в более широкой области градиент плотности или тепловой градиент является следствием локального термически ускоренного процесса перемешивания и скорости переноса тепла в треугольной зоне перемешивания, заполненной мелкими вихрями. Как указывалось выше, мы считаем, что эта переходная зона является областью высокой проводимости, посредством которой горючие реагенты, имеющие среднюю температуру пограничного слоя, вырываются из этого [c.238]

Вполне очевидно, что упрощенную модель процесса стабилизации пламени желательно описать с точки зрения как аналитических, так и экспериментальных исследований. Предлагаемая упрощенная модель показана на фиг. 11. Наши предположения в данном случае носят предварительный характер. В их основу положены количественные данные, результаты наблюдений следов трассирующих частиц в холодном и горячем потоках и шлирен-фотографии. К сожалению, наблюдения производились на различных лабораторных установках, поэтому сравнивать результаты приходится с большой осторожностью. При разработке предлагаемой модели было установлено следующее I) поток является трехмерным, аксиально симметричным 2) как первичный, так и вторичный потоки находятся в движении 3) эти два потока движутся в противоположных направлениях 4) первичный поток является дозвуковым, вторичный поток — звуковым или сверхзвуковым 5) химический состав этих двух потоков может быть неодинаковым 6) температуры двух потоков приблизительно одинаковы (но не обязательно) 7) плотности потоков примерно одинаковы 8) зона смешения является турбулентной 9) протекают процессы переноса вещества, количества движения и энергии 10) в обоих потоках имеется некоторая начальная турбулизация. [c.326]

Вероятностный характер наклона границы турбулентного пламени подтверждается на рис. 190 распределением но кривой Гаусса значений sin а, полученных для нескольких сотен последовательных мгновенных шлирен-фотографий тина 1 и 2 рис. 189. [c.257]

Схемы Беккера [46], Иоста [92, стр. 206], Льюиса и Эльбе [107, стр. 624] представляют различные варианты трактовки спиновой детонации, как периодического замедления и ускорения пламени и ударной волны, которое в схемах Беккера и Иоста обусловлено относительным их удалением и сближением в пространстве, в схеме Льюиса ж Эльбе — уменьшением и увеличением поверхности пламени и объемной скорости горепия, вследствие периодического изменения наклона фронта пламени. Но в основе всех этих схем лежит неприменимая к стационарной детонации гипотеза о разделении в пространстве ударной волны и пламени. Отметим, что привлекаемые в качестве экспериментального обоснования этой гипотезы — шлирен-фотография Бона самовоспламенения перед фронтом ударной волны, или же опыты Льюиса и Эльбе (упоминавшиеся на стр. 347) — относятся не к стационарному режиму спиновой детонации, а либо к ее возникновению, либо к нестационарному режиму горения. [c.352]

Объяснение аномально коротких периодов индукции, по-ви-димому, нужно искать в газодинамических явлениях в ударных трубах [58, 59]. Из независимых экспериментов известно, что газ за отраженной ударной волной испытывает дополнительный подогрев, постоянно возрастающий по мере удаления от торца ударной трубы [90, 91]. Это явление связано главным образом с взаимодействием отраженной ударной волны с развивающимся за падающей ударной волной пограничным слоем и наиболее отчетливо выражено в газовых смесях с малой величиной отношения удельных теплоемкостей у. Несомненное влияние этого вида газодинамической неидеальностн в ударных волнах на значительное уменьшение задержек воспламенения против ожидаемых величин видно на шлирен-фотографиях воспламенения в неразбавленных водородно-кислородных смесях. Оказалось, что первоначальное воспламенение происходит не вблизи торца ударной трубы, где газ нагревается раньше других слоев, а на некотором удалении от торца [58, 59]. В настоящее время можно сделать по крайней мере один вывод, что эксперименты на ударных трубах не обеспечивают правильного и надежного способа изучения медленного режима воспламенения смеси водорода с кислородом при низких температурах и высоких давлениях вследствие очень неблагоприятного сочетания больших химических задержек воспламенения с исключительно сильной зависимостью их от температуры. Следовательно, пока нельзя извлечь полезной информации о реакциях (т) и ( ) из экспериментов на ударных трубах. И даже данные о величине й/, полученные в опытах на ударных трубах малого диаметра для неразбавленных смесей Нг—Ог [46, 71], нельзя считать достоверными, поскольку в них не наблюдались явления, отмеченные на рис. 2.10. [c.171]

Скорости течения. Скорость течения (ср. 6) за фронтом простой ударной волны была измерена с помощью шлирен-фотографии, сделанной камерой для регистрации скорости раснространения детонационных волн. Результаты измерения были сопоставлены с теоретическими данными [63]. Полученные с помощью такой камеры записи скорости распространения [c.485]

Фотография 6. Турбулентное бунзеновское пламя. Слева — обычная фото графия (с большой экспозицией) справа — мгновенная шлирен-фотография. Диаметр горелки 1,43 сл1. Скорость потока 496 см сек, Ке=4600. Расстояние между кромками отметчиков 10 см. [c.549]

Как следует из приведенных иа рис. 189 искровых шлирен-фотографий турбулентных стабилизированных пламен, в них, в отличие от ламииар.гых нламен, вообще отсутствует ненрорыи-ная стационарная поверхность воснламенения, и усредненная при большой экспозиции граница максимального свечения отражает лишь максимальную вероятность появления пламепи в данных точках пространства. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология