Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 34
Текст из файла (страница 34)
д. относится с.отаетсгв«ннпо к точке и тщмщщу времени, Ьк- пщрннв я~еек, на кгжорые разбиваюсн среав, Ь(-- конечный интернат времени. Величины ЬГ н Ьл могут быть выбраны що ~за лыю, олняко их удобно выбрать так, чтобы (аа((1(алр = '(г тзк кзк а згоч случае уравнение (б.(Ь( передо,!пт а гмсюта с~спуск ~го температурп в гное щ в момент врьтащ он-1 равна средней арнфмети ~есной температур в госеднит глоят ю — 1 н лги! в предыдущий час~сне врг. чг и пюо некоторое понижение а результате протекании реакции, зависящее ог теыператуоы н оагветствпи с пра. пятым заканоы скорости реакцив. Выражение (й-(П дает назчажиоюь рпзработя.ь простои численный метод рзсчюа п(зогтрапсгвснно~ т рщпра зрг и !гния тсчпгцштуры. пит ~вошггося ич л мдн~л соси я~я после иечкыьких пщлслоиагс.юных онгервзлов време. и бйи будем польюваться графическим моголом, полоб ым иегову, которыи л.ш опипмсрпого случаи зава~и распространении ~еплл нгвестен как четол Шмидта (Зс1цпЫ1, 1924П Однако в преллюаемом методе учвтыгзсии не т<иько пгрсхзча тепла теп опроволиостью, но и пылелеппе теплз а резулюате титгнчесних реакний Псмотря на приближенность метода, его шчпгюгь в ланпоч гмучзе Лосппочна Рзээитне стацлооэ ринга пла нег н Пршснич ~гчложегшьн метоллля чзтчспия разаигиястационарно Паслростраияюпгы оса плачени от некоторого ючвльпого састоянпп, при котором болювой объем пролуктов сгарв~юв соприкасается паоскоа повертаостью с большим объ чотг югргочей смеси.
Ппл гбольшнм» обьемом полразучсвастся абт и, размеры которого значительна ба.шше, чем ширина фрогпз пламени. В пп ш льный чатюнт времеви про$иль ~емпера~уры в плосюжти, перлеиликуляряой повг1ртностн соприкосновения объемов, имеет нрггьгоугольную форчу н иэ рпс. 5.1.гг обозна ген шгфрой О. Паглелующиг прпфнли температ11г, найденные грпфическим четолаы, прелставлепы лочяныт~а шнияхги с 1 па 1О. которые прибтнжеанп гоогвегствупот в дейсшнтельногтн гтлзвньгч ра.
иым распрелелепия температуры Заланныя закан скорости реакции г с изгтсггснпе Ер" '/гТ)Ш по Т, претгсгавлек нз рнс. б 1,а, т~ясш або» но осам абсгшсс п орлкнаг одинаковы. Крнвглс 1 — 4 покаэывюог, что окоп исхолнои граиичпоа ллоскгктн температура пролунтов щорания падает, ло пыле момента времени 4 анз снова начинает возрастать: кривые, соответсгвутошие пгллелующны моментам времени, во избежание затеиненая чертежа показаны иа рис б-4,б. ()кончательный профиль ге»гпературы сохраняет приблизи. е ~ьно настоянную форму и персчешастсл вправо с постогшпой скоростью Это состояние соответствует стапианарг1 му распрострвнггщю полностью разнившегося пламени. Хотя закон скорости реаккин быт залая произвольна, южно гем не жиге слопать опрсаеленпыс вывоаы о завн снмогто скорости распространения З„от некоторых факторов Залавнок ярнноп. изобралгенной пв рис.
5.4,а, соотяетствтют спине»венное решение и соответственно определанная скарпсть распросгранеияя пламени Таким образшь .гля гого чгобы гтацкааарно 1»зспрострааяюигесся пламя аэа ,,„р, и сгп юш иа 1г. необходимо определенное ш ло шь ерва юв 51 Поэтомг 5„" Ьх(51 (5-15) Пзнаьо при выводе уравнения (5-!4) вс:ш шна ггнтерналов „;агни была выорзна такой, чтобы Ьл =)/йод), и, кроме т го, выбооом йюрмы праной па рпс.
5-4,з задано Ш 115р" '. Отсюда, так как аъ.р, то 5, )/Дйр" (5.(б) 1;л довзтельно, скорость распространения пламени увелишзается пропоринаиально корню квалратнаму и» тжьто. проналнасги, которая была принята постоянной. дналаз экспериментальиыг данных показывает (см. низ.с), что для некоторых гмесеи Эи лвпш очень стайн заво,:зе ог давления. Поэтому, посколькуд и 2 совершенно не азисят от данлеиия, в первом приближении ьгожно счиг,мь, что и — — 2, т с для таких смесей реакпвя может рас.
~атривзгьгя «аи бимолекулярная. В этом случае 5 )гл2, (5-17) Если все кривив рис. 5-3 подобны, к максимальные эиа. чгпия ординат определяют величину 2, которая, таким образом, унеличнваетсл с ростом температуры продуитоа сгорания, то спрапедлнвость соотво~пегзия (5-17) не зависит як от закономерностей протекания реакдии. иа от телгп . Пзгуриого урозкя. Э к с п е р и м е п т а л ь н ы е данные Практические Птебозания различных обсгастеи телннкв и относнтепьпан осгупвость изу'миня скоростей распространения птамени в шрючихсмесяк обугстовнли появтсние большого числа ис. ыеловапид данного вопроса, проведевныл в течение ряда "ет. Поэтому имеется обшаркаи лг~тсрагу(та, посвяшенная э~ спернменгальиыи результатам, обзор ггогорой в данной книге был бы иеделесаобраэиыи. Ввид) разнообразия при.
:е швшихсн экснергглггитаиьных металов данные разлнчпых исслелователсгт в количественном отношении в значи. ~моной Мере не согласуются Сугиествующие шспсримен. твльные методы были рассматреаы в лвух говременныз ьргмнчесьил обзорат (Пагпег аоб Еопй, )У51; )лппжг. Ш55). Обжиг вьшолы из различных исследовании распрострапеиля пламени свалятся к следуюшему твт П.шчспа ~ог(~ распргсгра(ил(сг, заштнш( сьо р:тыо лишь в том случае, если температура пролуктав шорання весьма высока !навример, лля смесей углевопо.
радов с воздтхоч йольше ! 500'К! 2 Эта означает, что при данной авчалышй температург плач» распространяется лишь в смесях, сос~ав «вторых близок и стехиаметрическому. Вблизи конпептрвцнониых прелелов распространения пламенн изменение скоросг(~ движения пламени сильно зависит от состава снеси.
й. Лля дашиного топлива максимальная скорость распре. ш ранения наб(юдаетгя при составе смеси, бтизком к гтеы(аметрнческому 4 Ллв данного ссстзва гхыгн скорость рагтрострпне.(ив пламени тем бачьп(с, (еч большг конечная в, стелоза. тельно, па(альпвя течпергштрв й Скорастг( распространения пламени относите.(ьно осходгшй ст(еги д.(я большивства стехиоистричесю(х сме. ей ~-.леводородов с возлухом при комнатной температуре равны приб.шантельна 50 мсек -.
Лишь для водорода и ш(гпшенл скорости распространсшш пламени гнач(ше и по оолыпе и (.корогть распространен(я пламени обычно несколько умшсыпается ири увеличении абсолютного давления у!екотарые из зкснернмечтальных данимх для дропаионоздушпых смесей, по(учгнные яа горелках с пористыми пласт((нами (Войа аой ВраЫ(пй, (05((, приведены на рис. 5.5 и 5-6, температура (редуктов сгорания в зтих о~тьш(т изтгеняггг~сь везавнсима от состава смеси путем равнО- мерного ахлажвения пламени. Экспериментально не уста. новлеио, гересекв(от лн кривы» ось абсцисс в опрсдсленн (( :очках, харакгернзу(а(цих собственно еконпентрационные прсделыз, илн зсиыптатнчески приблиткаются к атон оси подобно кривым рзспределения ошибок Последнее можно окилвть (( теоретических соображений, так ка( реакцнв.
~ а сие н Оз мни а ю х хорог й р зво г оы не вота яш м ~я ~ ~едденио, цо прп|енаст да.не прн очецз инзюж тези ьсратурач Оанако в теорпп нс учитываютс» тепловые по~ори вс.гедствне радиации, ко~орые и;тп очень мазай объ. сякой скорости реюшни ма~ус быть значггтетьиымн.
Так г и иначе, но сужествтст определепньи диапазон нгмспе- ,ч ля: мспдр е мльчгиа л З няя ьоацеитраый, и «отороч орюмччесья возможно распространение пламени. Кзя ааааа ва рнц З-б, по мере уве. пшения количества отводнмога теп.ш конце|гтрадионньзе пределы сужшотся Это согласуется с ивяожепной вышЕ ~серией, если функцвю р'тут представить в виде \равнения гйз-ОЗ и принят~ звергию активации лдн углеводородов ЗО ООО кплйлоль; тогда максимальное зиачеиме функции Ы лас. ззз (у( омст(ю уыеяьшсст 'и п(ч~ полил 'яки ызлсчпси !сипс.
ратуры Это, однако, не может быть нсчерлывзющпм дока затсльством справедливости доаучцепнй, прииятыд при пм. воде травления (б-р) Незпачитс:иячое уве.ткчююе скорости распространения птатссии при уоеяьшеипп давления опрс жо тют лид дар гада самеда.ул ааае таам дслжт величвиу показателя л в уравнении (5-((( в преде. лак от ( до 2. ч~о соответствует ьсаноьсотеку.тярноб и бичолектляркоб реакциям Эксперпмелтлльяыс даяиые яо влюзпиию лвилеяия иа скорость распростоаяепил и ~змеин быты собраисч и дополнены Эджертаиом и Севам (Сбег(оп япб бео.
(963(, а также Эдткс(ттоноь и а(ефеироч (Гбс (ап а~о лп,1 Ьг1ебт~г, 19б41, од~эхо з~п тзияые иедасгзтоцця и „ротпаоРечввы. ОлоРаит, Хиз п Вю а ВИЬпй1т1, Нсайг ап1 Пюпа, 19оЛ пока~а.цг, что лля одиоп и тай же смеси в зэ юялнюсти от метода измерсцня можно обнаружить как гаетзичеяке, так И учсньюекяе скорости распростраления ; ~аггегти прн одинакозпч изыенепнц лавлення Кроме ь пыння на число столкновения между молекулами в единице объема гааа, давление, изменяя степень диссоппадни ~ ролухгов сгорании, влияег так кю иа равповегную темпе.