Скорость срыва

На рис. 36 представлены типичные данные, показывающие, что интервал стабильности пламени возрастает с увеличением концентрации топлива в первичной струе и с увеличением размеров струи. Эти результаты объясняют [42] следующим образом Общий характер этих кривых вполне правдоподобен. Оторванное от сопла пламя может существовать лишь при образовании в области со сравнительно низкой локальной скоростью газа зоны приблизительно стехиометрического состава, ширина которой достаточна для воспламенения. Образование такой зоны возможно лишь в случае присутствия определенного минимального количества топлива на единицу длины струи. С увеличением средней скорости газа (до критической скорости срыва пламени) это минимальное количество топлива должно быстро возрастать. Это количество определяется произведением концентрации на сечение пер- [c.326]

Рис. 37. Влияние состава смеси в обратно стабилизированной струе на предельную скорость срыва пламени для первичного потока [46].

Условие (95) показывает, что скорость срыва (максимальное значение скорости равна [c.431]

Зависимость скорости срыва от размера d, давления р и скорости пламени Уц, определенная формулой (97), в общем согласуется с экспериментом и обеспечивает хорошее соответствие с экспериментальными данными I ]. [c.431]

Поскольку вдоль ординаты фиг. 2 откладывалось отношение характеристических времен пребывания, не представляется возможным теоретически предсказать стабилизационные характеристики плохообтекаемого тела, выражая их через абсолютное значение такой характеристики, как скорость срыва. Однако указанное согласие позволяет предсказать эти характеристики па основании небольшого количества экспериментальных измерений. [c.92]

Тогда уравнение для скорости срыва можно представить в виде [c.180]

Связь между скоростью срыва W и размером стабилизатора [c.180]

Скорость срыва W зависит от Л, (1—0 ), п и заданных величин D, V, Tf, х и А. Для облегчения корреляции и дальнейшего рассмотрения проанализируем порядок величин встречающихся здесь переменных. [c.181]

Следует отметить, что при увеличении 4 А—I)/(пА/Я1) для имеется конечный предел и скорость срыва не является неограниченной, как это можно видеть из приближенного выражения для малых значений 4(Л— 1)/ нЛ/ 7 ). Кроме того, оба выражения для W по существу одинаковы, а определяющим членом является ехр(—A RTf). [c.182]

Зависимость скорости срыва [уравнения (14) и (15)] от температуры и давления подводимой горючей смеси оказывается довольно сложной. Возникает вопрос о том, как зависит [c.186]

Т ц р относительная теплопроводность Л, если фактор частоты 1/т в выражении для скорости суммарной реакции зависит от Г и р. Количественно это трудно оценить, но если существует какая-либо зависимость от 7 , то главным образом от абсолютной величины температуры пламени Tf. Поскольку Го/Г значительно меньше единицы, изменение Tf при изменении То сравнительно невелико. Следовательно, зависимость скорости срыва 1 от температуры холодного газа должна обусловливаться зависимостью кинематического коэффициента вязкости V и множителя Аррениуса, который можно записать в виде [c.186]

Множитель Аррениуса в этом соотношении свидетельствует об экспоненциальной зависимости от Го, тогда как коэффициент вязкости дает степенной закон зависимости этих величин, В случае небольшой области изменения То экспоненциальную зависимость можно представить некоторым степенным законом и получить удобное выражение для параметра устойчивости Поскольку д — относительно малая величина, а показатель степени (1 + (в)/(1<7) примерно равен единице, температурная зависимость скорости срыва, выраженная через кинематический коэффициент вязкости, может оказаться почти несущественной по сравнению с экспоненциальной зависимостью от Го- Непостоянство показателя степени р в параметре устойчивости, как на это указывают различные опыты, можно понять на основании изложенных выше соображений, из которых следует, что АТо/(1 + д)ЯАТ р Таким образом, данный анализ показывает, что температурная зависимость скорости срыва от То может быть скорее экспоненциальной, чем степенной. [c.187]

Зависимость скорости срыва от давления, несомненно, обусловлена частично зависимостью числа Не от плотности. В настоящее время еще не совсем ясно, зависят ли от давления А и 1/т. Другой важной причиной зависимости от давления является суммарный порядок скорости химических процессов, которые в недостаточной степени представлены в уравнениях (14) и (15), прежде всего потому, что Х 11 подробно вычислено только для реакции первого порядка. В настоящее время предпринимаются попытки аналитически определить для химических реакций, порядок которых отличается от первого порядка. На основании представленной формулировки срыва мало что можно сказать о влиянии давления, пока не будет лучше выяснено влияние порядка скорости химической реакции. [c.187]

Пределы срыва получались, как правило, очень крутыми и ясно выраженными. Но в случае бедных пропано-воздушных смесей при локальном введении дополнительного топлива, а также в случае богатых пропано-воздушных смесей при введении добавки кислорода пределы срыва определялись не совсем точно. При низких скоростях срыва, когда пламя в основном потоке начинало затухать, в области следа стабилизатора все еще оставались небольшие остаточные пламена. Скорость газа, необходимая для затухания пламени в основном потоке, во всех случаях принималась за скорость срыва. Приближенное значение скорости, за пределами которой остаточное пламя оказывалось неустойчивым, на кривых зависимости скорости срыва от [c.224]

Стандартные опыты по определению зависимости скорости срыва от количества пропана в смеси, выраженного в виде доли стехиометрического количества, проводились периодически в течение года, как это указано на суммарной кривой фиг. 5. Произвольный разброс точек вокруг средней кривой обусловлен тем, что использовался целый ряд пропановых баллонов, а также обычными ошибками измерений скорости и состава газа. При получении данных для стандартной кривой приходилось закрывать входную трубку, предназначенную для ввода дополнительных газов. В частности, в случае стабилизатора с нижним расположением отверстий для ввода газа, когда давление было несколько выше давления окружающей среды, в следе стабилизатора создавался обратный ток газов, что приводило к его перегреву, если входная трубка не была закрыта. [c.225]

Экспериментально установлено, что добавление таких инертных газов, как N2 и Не (фиг. 8 и 9), лишь слегка понижает скорость срыва, причем это снижение оказывается примерно одинаковым во всем диапазоне коэффициентов избытка топлива. Помимо разбавления, инертные газы, по-видимому, играют некоторую роль в процессе привязки и стабилизации пламени. Но, [c.228]

Ф И г. 8. Зависимость скорости срыва от коэффициента избытка пропана. [c.229]

При дополнительном введении химически активных газов смещается кривая срыва пропано-воздушной смеси. Предполагается, что вспомогательные газы просто изменяют состав смеси, реагирующей в точке зажигания, которая обычно состоит из некоторой части основного потока и газов следа. Измеряемые скорости срыва скорее должны быть связаны с составом газов в элементарном объеме зажигания, чем с составом смеси в основном потоке. Важная роль состава стабилизирующего газа в процессе срыва подтверждается также [7, 13] более широкими пределами срыва ламинарного пламени в том случае, когда стабилизирующей окружающей атмосферой является воздух, чем тогда, когда стабилизирующей атмосферой является инертный газ. [c.241]

Ув.о. — скорость срыва пламени [c.285]

Предложенный механизм стабилизации пламени согласуется с кривыми зависимости скорости срыва от соотношения топливо/воздух в набегающем потоке, полученными для четырех различных топлив на стержневом стабилизаторе диаметром [c.313]

Ф и г. 6, Зависимость скорости срыва от угла движения струи. [c.322]

Фиг. 9. Влияние состава стабилизирующей смеси на скорость срыва.

Указанная выше зависимость скорости срыва проверялась с использованием данных Хэддока [10], полученных при стабилизации пламен на цилиндрических стержнях в керосино-воздуш-ных смесях. Для энергии активации было принято значение 40 ккал1моль, предложенное Авери и Хартом [11]. Для определения Tf по коэффициенту избытка топлива <р использовался расчет Сале [12]. Использовалась одна произвольная константа, соответствующая выбору фиксирующему значение скорости срыва. Константу д выбирали так, чтобы она наилучшим образом соответствовала экспериментальным данным. Ее значение, равное 0,3, соответствует зависимости которая очень близка к зависимости, определяемой из различных экспериментальных данных. При этих условиях расчетная кривая зависимости скорости срыва от Д и ф представлена на фиг. 6. Получение вполне приемлемой кривой в некоторой степени слу- [c.182]

Феттинг, Чудхари и Уилхелм [14] сообщают о влиянии введения небольших количеств различных топлив, инертного газа и окислителя выше и ниже от места фиксации пламени по направлению к стабилизатору. Используя пропано-воздушную смесь в основном потоке, они установили, что при небольших добавках метана, пропана, бутана, водорода и кислорода не только смещается кривая срыва вдоль оси коэффициента избытка топлива в основном потоке, но и увеличивается максимальная скорость срыва. Введение инертного газа даже с гораздо большими скоростями по сравнению со скоростями потоков топлива и окислителя оказывает незначительное влияние на суммарную кривую срыва. Смещение коэффициента избытка топлива не является неожиданным, так как оно происходит в направлении бедных топливом смесей при введении топлива и в направлении богатых топливом смесей при введении кислорода. Однако повышение максимальной скорости срыва, по-видимому, нельзя объяснить исходя из предложенных ранее механизмов срыва. Предлагаемая теория в состоянии качественно объяснить большую часть наблюдаемых в этих опытах явлений. [c.185]

В приведенном выше объяснении предполагается, что иеио-средственное введение газа в зону рециркуляции за зоной локализации пламени в направлении потока должно оказывать большее влияние на максимальную скорость горения, чем введение перед зоной локализации пламени. Этот вывод подтверждается в случае введения кислорода и водорода, когда экспериментальное увеличение максимальной скорости срыва при введении за зоной локализации оказалось значительно большим, чем при введении перед зоной. Однако в случае введения углеводородов экспериментальный рост максимальной скорости срыва получался примерно одинаковым независимо от места введения топлива. При этом имелись, правда, некоторые признаки того, что максимальная скорость срыва при введении углеводородов за зоной локализации пламени несколько выше. Некоторое увеличение максимальной скорости срыва при введении углеводородов перед зоной локализации пламени все же должно наблюдаться, так как концентрация топлива и, следовательно, градиенты концентрации на разделительной линии тока ОР (см. фиг. 2) получаются даже большими, чем в случае стехиометрического состава горючей смеси, так что оказывается меньше, чем при Ф = I в отсутствие добавок. Теперь остается объяснить слабую зависимость максимальной скорости срыва пропано-воздушных пламен от вида добавляемого углеводорода. [c.186]

Прежде всего до определения скорости срыва устанавливалось равновесное пропано-воэдушное пламя при заданной суммарной скорости потока и составе, близком к стехиометрическому. Смесь поджигали вспомогательным водородным пламенем в области стабилизатора. Спустя 1—2 мин, необходимые для установления теплового равновесия в области стабилизатора, скорость потока пропана повышали или понижали, пока не наступал срыв, а скорость воздуха сохраняли постоянной. При этом состав газа и суммарную скорость газового потока [c.223]

На фиг. 8—15 показано влияние на параметры кривой срыва пламени, установленное путем введения небольших количеств инертного газа, окислителя и топлива на различных радиальных расстояниях от стабилизатора. Данные на каждом графике сравниваются с основной кривой срыва, полученной без введения добавок газа и при таком же расходе пропана, что и остальные точки этого графика. Кривые, представляющие различные постоянные скорости вспомогательного газа, получены интерполяцией данных, связывающих скорость инжектирования газа, коэффициент избытка топлива и скорость срыва. В данных опытах расходы вспомогательных газов лежали в пределах 1,5—6,5 см сек, за исключением водорода и гелия, расходы которых лежали в пределах 2—18 см 1сек. [c.228]

Часть продуктов сгорания из пламени попадает в след и путем теплопроводности и конвекции доставляет тепло из рециркуляционного тока в зону зажигания. Согласно Жукоскому и Марблу [15], измеренная температура в следе вполне однородна по всему следу и не изменяется существенно при приближении к пределу срьша. В то же время поток в следе разбавляет состав реагирующих газов в критическом объеме зажигания инертными продуктами сгорания, и в этом месте устанавливается состав, отличающийся от состава предварительно перемешанной смеси основного потока, к которому обычно относятся эмпирические данные по скоростям срыва. [c.238]

Давление стабилизирующей струи [1, 2, 7—9] изменялось в широких пределах. Влияние этого изменения видно на фиг. 4. График показывает, что с увеличением давления скорость срыва пламени возрастает. Для любой данной трубки для впрыска рост давления приводит к повышению массовой скорости струи, скорости истечения, к большей величине количества движения и к большей относительной скорости (между основным потоком и стабилизирующей струей). Это приводит к усилению турбулизации и ускоряет процесс перс.,1ешивания свежей смеси в основном потоке с уже сгоревшими (частично или полностью) газами, причем влияние этого процесса проникает в любую существующую зону рециркуляции. Очевидно, здесь конкурируют два процесса. Усиленный нагрев улучшает процесс стабилизации, в то время как повышенное разбавление ухудшает ее. Следовательно, стабилизация тесно связана с протекающими в этих условиях процессами перемешивания. Последние заслуживают более тщательного изучения. [c.319]

Шеферд [14] изучал стабилизацию пламени в кольцевых камерах. В эти камеры воздух и стехиометрические пропано-во душные смеси вводились по нормали к основному потоку, вытекающему из внутреннего кольцевого отверстия. Полученные в этих исследованиях скорости срыва оказались все же более низкими, чем в случае стабилизации телом плохообтекаемой формы или стабилизирующей противонаправленной струей. [c.322]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология