Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
ТА ТВ ТЕ ТИ ТК ТО ТР ТС ТУ ТЩ ТЫ ТЭ ТЮ ТЯ

Турбулизация - пламя

 
Турбулизация пламени, являющаяся следствием повышения скорости истечения газа в неподвижную воздушную среду, может быть охарактеризована как естественная, развивающаяся самопроизвольно, как следствие изменения самого режима движения газового потока. Связанная с ней интенсификация смесительных процессов наводит на мысль о возможности еще более глубокой интенсификации как процесса смесеобразования, так и всего процесса диффузионного горения в целом, путем дополнительной искусственной турбулизации его. Эта идея широко реализуется в технике путем применения различного рода смесительных устройств, позволяющих улучшить взаимопроникновение газового и воздушного потоков.
Ускорение горения вследствие турбулизации вторичного пламени может быть существенным фактором не только ускорения горения и перехода его во взрыв, но и стабилизации горения в отношении возникновения взрыва. Опыт показывает, что склонность к возникновению взрыва при горении больше в области промежуточных давлений между нормальным и турбулентным горением. Вероятной ее причиной является накопление в газовой фазе в результате турбулизации жидкости большого количества продуктов неполного сгорания со взвешенными в них капельками жидкости, последующий взрыв которых создает скачок давления, вызывающий взрыв несгоревшей части жидкости. Ускорение сгорания промежуточных продуктов в результате турбулизации вторичного пламени предотвращает их накопление и делает горение более равномерным. Действительно, в переходной области наблюдаются относительно большие колебания скорости горения; при больших давлениях горение становится гораздо более равномерным.
Такая неустойчивость должна была бы приводить к самопроизвольной турбулизации пламени. Между тем экспериментальные данные свидетельствуют о том, что самопроизвольная тур-булизация пламени фактически не происходит, - во всяком случае вплоть до очень больших значений числа Рейнольдса. Это связано с наличием в реальных условиях ряда факторов ( гидродинамических и диффузионно-тепловых), стабилизирующих пламя. Изложение этих сложных вопросов выходит за рамки этой книги, и мы ограничимся здесь лишь краткими замечаниями о некоторых из возможных источников стабилизации.
Такая неустойчивость должна была бы приводить к самопроизвольной турбулизации пламени. Менаду тем экспериментальные данные свидетельствуют о том, что самопроизвольная тур-булизация пламени фактически не происходит, - во всяком случае вплоть до очень больших значений числа Рейнольдса. Это связано с наличием в реальных условиях ряда факторов ( гидродинамических и диффузионно-тепловых), стабилизирующих пламя. Изложение этих сложных вопросов выходит за рамки этой книги, и мы ограничимся здесь лишь краткими замечаниями о некоторых из возможных источников стабилизации.
Такая неустойчивость должна была бы приводить к самопроизвольной турбулизации пламени. Между тем экспериментальные данные свидетельствуют о том, что самопроизвольная тур-булизация пламени фактически не происходит, - во всяком случае вплоть до очень больших значений числа Рейнольдса. Это связано с наличием в реальных условиях ряда факторов ( гидродинамических и диффузионно-тепловых), стабилизирующих пламя. Изложение этих сложных вопросов выходит за рамки этой книги, и мы ограничимся здесь лишь краткими замечаниями о некоторых из возможных источников стабилизации.
Для этого режима горения характерны прежде всего весьма высокие скорости горения, размытый фронт горения, мелкомасштабная турбулизация пламени.
Осевые концентрации в открытых водородных пламенах. Первичного воздуха нет. Цифры в скобках вычислены по минимальному значению диаметра струи вытекающей из диафрагмы с острыми кромками. Для всех этих пламен изменение величин, обратных концентрации горючего газа, в зависимости от расстояния до точки, в которой начинается турбулизация пламени, изображается, в отличие от ограниченных пламен, кривыми, угол наклона которых возрастает с увеличением расстояния. Для ограниченного и открытого пламени водорода эти кривые проходят близко друг от друга вплоть до расстояния, равного 40 - 50 калибрам, от точки, в которой начинается турбулизация пламени. На больших расстояниях кривые начинают сильно расходиться.
При формировании больших пламен резко увеличиваются площадь соприкосновения горючих паров с воздухом и скорости горения ( до определенных значений), что обусловлено действием сложных термо - и аэродинамических законов образования тепловых потоков, пульсаций и турбулизаций пламени. При сравнительно длительном свободном горении устанавливается равновесие между скоростью горения, поверхностью фронта пламени и его формой.
При формировании больших пламен резко увеличиваются площадь соприкосновения горючих паров с воздухом и скорости горения ( до определенных значений), что обусловлено действием сложных термо - и аэродинамических законов образования тепловых потоков, пульсаций и турбулизаций пламени. При сравнительно длительном свободном горении устанавливается равновесие между скоростью горения, поверхностью фронта пламени и его формой.
Газовые горелки. У горелок, в которых газ с воздухом смешивается в камере сгорания, в результате несовершенного смешения топлива с воздухом образуется длинное светящееся пламя даже в том случае, когда горелки для газообразного топлива устроены так, чтобы обеспечить наибольшую турбулизацию пламени.
У горелок, в которых газ с воздухом смешивается в камере сгорания в результате несовершенного смешения топлива с воздухом образуется длинное светящееся пламя, даже в том случае, когда горелки для газообразного топлива устроены так, чтобы обеспечить наибольшую турбулизацию пламени. Например, на рис. 13 Г схематически показан эскиз горелки, в которой газ подается в кольцо, снабженное соплами, направляющими пламя к оси и от оси. На рис. 13 В показан эскиз горелки, в которой газ и первичный воздух подводятся в центр керамического кольца, а вторичный воздух - в полукруг между кольцом и собственно корпусом горелки.
Газовые горелки.
У горелок, в которых газ с воздухом смешивается в камере сгорания, в результате несовершенного смешения топлива с воздухом образуется длинное светящееся пламя даже в том случае, когда горелки для газообразного топлива устроены так, чтобы обеспечить наибольшую турбулизацию пламени.
Переход плоской детонационной волны в сферическую в опытах. Если, как предполагалось, это-связано со вторичным освобождением части невыделившейся в пламени химической энергии, то при дастаточно большой скорости сжатия это может привести к образованию сферической волны сжатия конечной амплитуды, а многократные отражения этой волны от стенок бомбы - к турбулизации пламени. Как отмечалось, в условиях быстрых пламен эластическая оболочка ведет себя подобно жесткой стенке, чем и объясняется наблюдаемая турбулизация пламени при горении кислородных смесей в мыльном пузыре.
Переход плоской детонационной волны в сферическую в опытах. Если, как предполагалось, это связано со вторичным освобождением части невыделившейся в пламени химической энергии, то при дастаточно большой скорости сжатия это может привести к образованию сферической волны сжатия конечной амплитуды, а многократные отражения этой волны от стенок бомбы - к турбулизации пламени. Как отмечалось, в условиях быстрых пламен эластическая оболочка ведет себя подобно жесткой стенке, чем и объясняется наблюдаемая турбулизация пламени при горении кислородных смесей в мыльном пузыре.
Атмосферное диффузионное пламя ( особенно это касается тяжелых углеводородных газов) редко бывает прозрачным ( голубым пламенем), а олефиновые или ароматические углеводороды склонны к образованию в процессе горения желтых язычков и даже копоти, если не принимать специальных мер, предотвращающих крекинг углеводородов и способствующих получению несветящегося голубого пламени, например турбулизацию пламени.
Пламя располагается по направлению обдува слоем вблизи поверхности образца и подложки. При увеличении скорости обдува происходит турбулизация пламени, перемешивание всех зон, которые наблюдаются при горении в неподвижном воздухе, изменение интенсивности свечения и срыв пламени с поверхности образца.
Если, как предполагалось, это-связано со вторичным освобождением части невыделившейся в пламени химической энергии, то при дастаточно большой скорости сжатия это может привести к образованию сферической волны сжатия конечной амплитуды, а многократные отражения этой волны от стенок бомбы - к турбулизации пламени. Как отмечалось, в условиях быстрых пламен эластическая оболочка ведет себя подобно жесткой стенке, чем и объясняется наблюдаемая турбулизация пламени при горении кислородных смесей в мыльном пузыре.
Если, как предполагалось, это связано со вторичным освобождением части невыделившейся в пламени химической энергии, то при дастаточно большой скорости сжатия это может привести к образованию сферической волны сжатия конечной амплитуды, а многократные отражения этой волны от стенок бомбы - к турбулизации пламени. Как отмечалось, в условиях быстрых пламен эластическая оболочка ведет себя подобно жесткой стенке, чем и объясняется наблюдаемая турбулизация пламени при горении кислородных смесей в мыльном пузыре.
Для всех этих пламен изменение величин, обратных концентрации горючего газа, в зависимости от расстояния до точки, в которой начинается турбулизация пламени, изображается, в отличие от ограниченных пламен, кривыми, угол наклона которых возрастает с увеличением расстояния. Для ограниченного и открытого пламени водорода эти кривые проходят близко друг от друга вплоть до расстояния, равного 40 - 50 калибрам, от точки, в которой начинается турбулизация пламени. На больших расстояниях кривые начинают сильно расходиться.
Большое гидравлическое сопротивление является характерной особенностью распространенных в технике щелевых огнепреградителей. В результате огнепрегради-тель, который задерживал бы распространение пламени, если бы сгорание было изобарическим, становится неэффективным для режима полузамкнутой камеры. Возможность прохождения пламени через такие огнепреградители в значительной степени зависит не только от ширины гасящего зазора, но и от развивающегося при сгорании давления, а значит, от длины каналов и отношения объема камеры сгорания к общей поверхности сечения каналов, а также от скорости горения и турбулизации пламени.
Ускорение горения вследствие турбулизации вторичного пламени может быть существенным фактором не только ускорения горения и перехода его во взрыв, но и стабилизации горения в отношении возникновения взрыва. Опыт показывает, что склонность к возникновению взрыва при горении больше в области промежуточных давлений между нормальным и турбулентным горением. Вероятной ее причиной является накопление в газовой фазе в результате турбулизации жидкости большого количества продуктов неполного сгорания со взвешенными в них капельками жидкости, последующий взрыв которых создает скачок давления, вызывающий взрыв несгоревшей части жидкости. Ускорение сгорания промежуточных продуктов в результате турбулизации вторичного пламени предотвращает их накопление и делает горение более равномерным. Действительно, в переходной области наблюдаются относительно большие колебания скорости горения; при больших давлениях горение становится гораздо более равномерным.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11