Скорость распространения горения

Область сгоревшего газа (т. е. область, в которой реакция уже закончилась и газ представляет собой смесь продуктов горения) отделена от газа, в котором горение еще не началось, некоторым переходным слоем, где как раз н происходит самая реакция (зона горения или пламя) с течением времени этот слой передвигается вперед со скоростью, которую можно назвать скоростью распространения горения в газе. Величина скорости распространения зависит от интенсивности теплопередачи из зоны горения в ненагретую исходную газовую смесь, причем основной механизм теплопередачи состоит в обычной теплопроводности (В. А. Михельсон, 1890). [c.663]

Результаты опытов представлены на рис. 9-9. На оси абсцисс отложен избыток воздуха, на оси ординат — отношение скорости распространения пламени к пульсационной скорости потока. Для сравнения на том же графике дается скорость распространения горения в гомогенной смеси воздуха с парами того же топлива. Как видно из графика, если избыток воздуха а больше 1,3 и меньше 0,6, то скорость распространения пламени в двухфазной смеси больше, чем в гомогенной. Здесь также не наблюдается максимума при а = 0,8 ч- 0,9. [c.237]

Все это наглядно видно из хода кривых, изображенных на рис. 60. В ламинарной области длина пламени зависит от скорости потока, поскольку скорость распространения горения зависит от молекулярной диффузии, т. е. от величины нормальной скорости горения ( н), различной для различных газов. В турбулентной области длина пламени не зависит от скорости потока, так как скорость распространения горения прямо пропорциональна w и, стало быть, скорости потока. [c.122]

Сжатая в цилиндре рабочая смесь, состоящая из воздуха, паров горючего и оставшихся отработавших газов, поджигается электрической искрой и весьма быстро сгорает. Раньше нами было доказано, что чем скорее произойдет сгорание смеси, тем больше будет относительный к. и. д. Таким образом, мы должны рассмотреть обстоятельства, влияющие на скорость сгорания. При этом надо различать два отдельных явления, а именно скорость распространения горения и скорость собственного сгорания, т. е. химического процесса окисления топлива. Рабочая смесь зажигается не сразу во всей ее массе, а только в месте получения электрической искры, и затем постепенно зажигается вся смесь. Скорость, с какой движется поверхность раздела между горящей смесью и незажженной, называется скоростью распространения горения. В то же время загоревшаяся смесь сгорает не мгновенно, а химический процесс соединения происходит во времени, теоретически продолжаясь неопределенно долго. Под скоростью сгорания мы и подразумеваем скорость этого химического процесса. В двигателе наблюдается только суммарный эффект от обоих явлений, но зато разделение их дает возможность более сознательно отнестись к различным обстоятельствам, влияющим на общую скорость сгорания смеси. Так, собственно скорость сгорания, как всякий химический процесс, должна зависеть от температуры, увеличиваясь вместе с ней, должна подчиняться закону действующих масс, т. е. зависеть от концентрации паров топлива, и быть в начале процесса больше, чем в конце сгорания, когда теоретически она бесконечно мала. Лучшее перемешивание смеси должно увеличить скорость сгорания. Зависимость ее от давления установить наперед нельзя, но, судя по опытам над определением общей скорости, влияние давления незначительно (ср. рис. 34). [c.193]

В установившемся режиме сжатый газ воспламеняется через время т после поступления в ударный фронт. Этому времени соответствует скорость распространения горения, равная скорости течения несгоревшего газа и противоположная ей по знаку фронт горения В остается неподвижным по отношению к фронту ударного сжатия АС. Пусть теперь по какой-нибудь случайной причине время химической реакции сократится на некоторую малую величину. Фронт пламени при этом сместится в сторону ударного фронта, появится составляющая скорости пламени, направленная к передней границе ударной волны. Условия на границе несгоревший газ — продукты сгорания перестанут удовлетворять условию Чепмена — Жуге. Новый разрыв распадется на две ударные волны, одна С ) пойдет по ударно сжатому газу, другая В ) — по продуктам [c.388]

В первом интеграле здесь делается замена переменных dx = (и/пр) dr, где Утр — скорость распространения горения на расстоянии г от оси трубы, а во втором — dx = и dt. В предположении, что и постоянны и в зоне горения ри = роЩ, из (7.6) следует [c.399]

При соблюдении равенства (6.16) можно записать Рвм=Рев, что позволяет скорость распространения горения в натурных условиях определить как [c.300]

Участок А О адиабаты, на котором обе скорости и — ДО звуковые, соответствует обычному режиму медленного горения. Увеличению скорости горения у соответствует на участке А О адиабаты перемещение от точки А (в которой у = 0) к О. Написанные в 119 формулы (119,5) соответствуют точке А (в которой р =р ) и применимы постольку, поскольку у достаточно мало, т. е. поскольку скорость распространения горения мала по сравнению со скоростью звука. Точка же О отвечает предельному наиболее быстрому режиму рассматриваемого типа. Выпишем здесь формулы, относящиеся к этому предельному случаю. [c.601]

Основной принцип устойчивого процесса горения в любой горелке, использующей газообразное топливо и газообразный окислитель, — соответствие скорости истечения газов из сопла и скорости распространения фронта пламени в данной системе [c.312]

Определенную роль в процессе распространения горения играет также и взаимная диффузия различных компонент горящей смеси это обстоятельство не меняет порядков величины скорости и ширины пламени. Подчеркнем, однако, что здесь везде идет речь о горении предварительно перемешанных горючих газовых смесей, а не о случаях, когда реагирующие вещества npq-странственно разделены и горение происходит лишь за счет их взаимной диффузии. [c.664]

Следовательно, процесс детонации, начавшийся со взрыва, непрерывно ослабевает до тех пор, пока скорость распространения не снизится до минимального значения, отвечающего наступлению теплового кризиса в зоне горения. С этого момента распространение детонационной волны приобретает устойчивый стационарный характер. [c.223]

Последние два выражения, так же как и уравнение (65), сохраняют одинаковый вид при подстановке в них приведенных скоростей Я] и Яг. Тем самым изменение температуры торможения связывается здесь или со скоростью распространения детонации (Я1), или с максимальной скоростью распространения зоны горения (Яа). Суп ественно, что максимальное значение Яг сохраняется вне зависимости от механизма зажигания, т. е. относится как к детонационному, так и к нормальному распространению пламени. [c.223]

В уравнении (74) оба знака перед корнем отвечают реальным значениям приведенной скорости. Положительный знак соответствует детонационному горению ( i>l), т. е. скорости распространения ударной волны. Отрицательный знак отвечает распространению медленного горения. Следует заметить, что формула (74) также и при отрицательном знаке пригодна для детонации. В этом случае она связывает приведенную скорость непосредственно за фронтом скачка уплотнения (вместо Xi) с величиной [c.224]

Рис. 5.19а. Зависимость экстремальной величины приведенной скорости распространения волны горения от тепловой характеристики смеси

Пламя бунзеновской горелки имеет внутренний светящийся конус ярко-голубого или зеленовато-голубого цвета, окруженный более бледной фиолетово-голубой оболочкой, которую называют наружным конусом. Между ними находится промежуточная зона. Внутренний конус — полый. Его поверхность образована тонкой зоной, толщиной от нескольких сотых до нескольких десятых миллиметра, в которой происходит реакция горения. Это — фронт пламени, распространяющийся в горючей смеси навстречу потоку газа. В стационарном состоянии скорость распространения фронта пламени равна скорости истечения газа из горелки. В промежуточной зоне горение не происходит. В наружном конусе идет дополнительное горение молекул окиси углерода и водорода, образовавшихся во внутреннем конусе. Необходимый для окисления кислород диффундирует из окружающей атмосферы, и горение носит диффузионный характер. [c.252]

На рис. 6.10.6 представлены графики для нестационарной скорости распространения пламени (кривая на рис. 6.10. 6, а) и кривые для концентраций На (кривая на рис. 6.10. 6, б), Вга (кривая 1 на рис. 6.10. 6, б) и НВг (рис 6.10. 6, а, кривая 1) во фронте горения. Из анализа этих графиков следует, что в данном случае скорость распространения пламени и концентрации компонентов являются периодическими функциями времени. Этот результат имеет важное значение, так как он существенно уточняет известный вывод о том, что скорость распространения является физико-химической постоянной горючей смеси [10, 461] [c.330]

Скорость распространения фронта пламени по частицам имеет порядок всего нескольких метров в секунду. Поэтому даже при небольших скоростях потока прямой фронт пламени не может удерживаться в потоке и будет выноситься из камеры. Для обеспечения устойчивого горения приходится ставить в камере сгорания стабилизаторы, т. е. тела, на которых происходит поджигание потока и от которых отходит, косой фронт пламени (см. схему на рис. 48). [c.102]

А О адиабаты перемещение от точки А (в которой j = 0) к О. Написанные в 128 формулы (128,5) соответствуют точке А (в которой Pi Ра) и иримеиины постольку, поскольку / достаточно мало, т. е. поскольку скорость распространения горения мала по сравнению со скоростью звука. Точка же О отвечает предельному наиболее быстрому реи<иму рассматриваемого типа. Выпишем здесь формулы, относящиеся к этому предельному случаю. [c.688]

Испытания проводили в герметически закрытом сосуде в атмосфере газообразного кислорода при давлении от 0 до 40 МПа. Определяли основные параметры, определяющие по/каробезопасные свойства материалов в кислороде предельное давление горения (7 р) — минимальное давление кислорода, ниже которого не происходит распространения горения по образцу при локальном поджигании энергию зажигания [Е] — минимальную энергию источника, действие которого приводит к воспламенению образца скорость распространения горения (F,,). [c.118]

Зажигание топлива от непосредственного его соприкосновения с горящими частицами играет небольшую роль в общем процессе воспламенения топлива. Так, скорость распространения горения от непосредственного контакта частиц составляет всего 0,2—0,5 м/ч, в то время как перемещение слоя вместе с решеткой имеет скорость, в десятки раз большую. В связи с указанной особенностью прогрева и воспламенения топлива при сжигании малореакционных и влажных топлив значительная часть цепной решетки может оказаться занятой предварительной подготовкой топлива. При сжигании таких топлив на цепной решетке приходится принимать меры для интенсификации подготовительных этапов. [c.123]

Скорость распространения сгорания обусловливается передачей тепла через теплопроводность и лучеиспускание от горящего слоя к соседнему, еще не зажженному. Начало горения определяется моментом, когда нагреваемый соседний слой достигнет температуры самовоспламенения. Таким образом, на скорость распространения должны влиять все обстоятельства, обусловливающие передачу тепла. Теоретического материала по вопросу о сгорании почти нет, опытный материал значительно богаче, но все-таки он не столь велик, чтобы достаточно полно осветить всю картину сгорания топлива в цилиндре, тем более, что большинство опытов произведено в обстановке, отличающейся от условий, имеющих место при работе мотора. Судить о величине скорости распространения горения неподвижной смеси можно по опытам Маллара и Ле-Шателье (рис. 32), которые зажигали смесь в закрытой с одного конца трубе. Зажигание производилось с открытого конца, и бегущее по смеси пламя фотографировалось на равномерно вращающийся барабан. Фотограмма (рис. 32) показывает, что в начале пламя бежит равномерно, до точки В, затем скорость увеличивается до С и, наконец, резко возрастает, так как загорается сразу вся оставшаяся в конце трубки смесь, очевидно, нагревшаяся до воспламенения. При этом язык пламени становится [c.193]

Во втором случае, когда масштаб турбулентности велик по сравнению с шириной зоны нормального горения, турбулентность искривляет поверхность нормального пламени и, согласно принципу Михельсона, увеличивает скорость распространения горения. Г. Дамкелер (1940) для этого случая и для сильной турбулентности и Ыд) получил пропорциональность турбулентной скорости пламени скорости турбулентных пульсаций. [c.365]

Наличие определенной нормальной скорости распространения пламени, не зависящей от скоростей движения самого газа, приводит к установлению определенной формы фронта пламени при стационарном горении в движущемся потоке газа. Примером является горение газа, вытекающего из конца трубки (отверстия горелки). Если о есть средняя (по сечению трубки) скорость газа, то очевидно, что 0i5i = uS, где 5 — площадь поперечного сечения трубки, а Si — полная площадь поверхности фронта пламени. [c.665]

В описанном выше режиме медленного горения его распространение по газу обусловливается нагреванием, проис.ходящим путем непосредственной передачи тепла от горящего к еще ме воспламенившемуся газу. Наряду с таким возможен и совсем иной механизм распространения горения, связанный с ударными волнами. Ударная волна вызывает при своем прохождении нагревание газа — температура газа позади волны выше, чем впереди нее. Если интенсивность ударной волны достаточно велпка, то вызываемое ею повышение температуры может оказаться достаточным для того, чтобы в газе могло начаться горение. Ударная волна при своем движении будет тогда как бы поджигать газовую смесь, т. е. горение будет распространяться со скоростью, равной скорости волны, — гораздо быстрее, чем при обычном горении. Такой механизм распространения горения называют детонацией. [c.670]

Т. е. в течение некоторого характерного для кинетики данной реакции времени т ). Поэтому ясно, что за ударной волной будет следовать передвигающийся вместе с нею слой, в котором и происходит горение, причем толщина этого слоя равна произведению скорости распространения волны на время т. Существенно, что она не зависит от размеров тел, фигурирующих в данной конкретной задаче. Поэтому при достаточно больших характерных размерах задачи можно рассматривать ударную волну вместе со следующей за ней областью горения как одну поверхность разрыва, отделяющую сгоревший газ от несгорев-шого. О такой поверхности разрыва мы будем говорить как о детонационной волне. [c.671]

В интересующем нас случае установившейся детонации (или распространения горения с предельной скоростью), когда наступает тепловой кризис, т. е. Яз = 1 и и>г = Дзкр, уравнение (87) принимает вид [c.228]

Отсюда приходим к следующему выражению для скорости распространения продуктов горения в случаях стационарной дето-нацди и предельного режима нормального горения [c.230]

Расиространение горения в смесях газа с горючими частицами может происходить как за счет процессов переноса — теплопроводности и диффузии, передачи тепла излучением, так и за счет газодинамических процессов — конвективного двпженпя относительно частиц горячих продуктов реакции, ударных и детонационных волн. Реализация того или иного механизма зависит от режима горения частиц, концентрации топлива, геометрии устройства, где горение осуществляется, и особенностей инициирования. При этом скорость распространения фронта горения изменяется в широком диапазоне от нескольких сантиметров до нескольких метров в секунду. [c.402]

Фронт горения в зависимости от различных внешних условий может распространяться с разной скоростью, тогда как скорость распространения фронта детонации от гщешних условий не зависит. Скорость горения всегда меньше, а скорость детонации всегда больше скорости звука в исходном ВВ. Про- [c.87]

На рис. 5.4 показана схема перехода горения газовой смеси при поджигании ее у закрытого конца трубы [30]. Физической причиной возникновения детонации является взрыв адиабатически сжатой газовой смеси. На начальном этапе горения (см. рис. 5.4) образуется ламинарное пламя П. В результате расщирения продуктов сгорания перед фронтом пламени возникает волна сжатия 5, за которой происходит ускорение движения фронта пламени и непрореагировавщей газовой смеси. В дальнейшем в связи с турбулизацией потока газа перед пламенем оно превращается в турбулентную область сгорания. В результате увеличивается скорость распространения пламени относительно несгоревщей смеси, что приводит к увеличению давления и температуры в волне сжатия. Прогрессивное увеличение амплитуды волны сжатия происходит до тех пор, пока не создаются условия, необходимые для взрывного воспламенения адиабатически сжатой смеси и перехода процесса в детонационный. [c.98]

Интересно отметить, что, как правило, и для низкотемпературных и для высокотемпературных режимов нестационарная скорость распространения превышает стационарт ую, однако при Т, Тг скорость горения приближается к своему стационарному значению со стороны более низких значений. [c.328]

Из выражения (3.23) следует важный качественный вывод, что скорость распространения пламени зависит от теплофизических свойств горючей смеси и времени сгорания Ту м. Так как время сгорания Tihm пропорционально средней скорости химических превращений и зависит от температуры и состава смеси в зоне реакции, то и зависит существенно от этих параметров. Таким образом, нормальная скорость распространения пламени в известной степени может характеризовать закономерности химических превращений, происходящих в зоне горения. [c.235]

Турбулентная скорость распространения пламени больше, чем нормальная скорость при ламинарном горенин за счет интенсивного перемешивания слоев газа, за счет турбулентной составляющей температуропроводности и турбулентной составляющей диффузии. Скорость химического взаимодействия (горения) при этом увеличивается, а Тк сокращается. Турбулентная скорость распространения пламени может быть определена зависимостью = , (а + а,)/- , а соотношение скоростей — формулой [c.236]

Устойчивый непрерывный процесс 1о-рения в топочном устройстве требует стабилизации фронта воспламенения ] с-товой (кинетическое горение) или образующейся (диффузионное горение) горючей смеси. Для этого с помощьгэ местного торможения создаются зоны со скоростью потока, меньшей скорости распространения пламени осуществ.ляет-ся непрерывное воспламенение смеси от постороннего источника на пути потока устанавливаются плохо обтекаемые тела, обеспечивающие обратную циркуляциьэ продуктов сгорания, поджигающих смесь. [c.146]

При переходе от ламинарного режима движения газа к турбулентному турбулентные пульсации скорости потока искривляют фронт пламени, еще увеличивая его поверхность, что в соответствии с формулой 17.14) увеличивает количество сгорающей смеси без удлинения факела. В сильно турбулентных потоках перемешивание свежей смеси с раскаленными продуктами сгорания в каждый момент времени создает в различных точках объема факела (рис. 17.4) зоны (микрообъемы) с различными температурами и концентрациями реагентов В них. В мИ Крообъемах, в которых температура оказывается достаточно большой, газ воспламеняется, горит, образующиеся продукты сгорания снова за счет турбулентных пульсаций смешиваются со свежей смесью, в каких-то микрообъемах снова образуется способная воспламениться смесь и т. д. Горение идет в зоне, размер которой (он называется толщиной турбулентного пламени) намного превышает толщину ламинарного пламени. Чем интенсивнее смешение, тем больше таких объемов образуется в единицу времени, тем интенсивнее сгорание. Поэтому скорость распространения турбулентного пламени практически пропорциональна интенсивности турбулентных пульсаций, а последняя в свою очередь пропорциональна скорости газа. В результате длина I турбулентного факела мало зависит от скорости истечения смеси ИЗ сопла. [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...