Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Ыюш шпа Уз!о явияьтся пара гетр н прн построении кжшых тена~ного баланса, длл кривых мюериальнаго бах, нса такп 1 вара зет рои стгуж~гт !»!ор" ', !!нагому величина р" ' соре,телнет геоештрнческое место хттж т „р"-' т,чек нересеыння сютнетсгвуюших кртшых. Р!а рис. 6.26 пока- ',!ь з пю, как изменяется по.зожсние кривой точек пересечения пра рзз.шчных д" '.
Следует отме~игь. что прн уменьшении р" ,ьназз правых >л~тньшаегся, л, наконец, как~шея с иекшорого г, печного значеина р' ', точка нересеыоия гсутствуют. 66 рис. 5 26 мажи з определи ~ ь область ттгойчпаого горение в коорднкш ззх йтз!о, р' ' (рис. 5-27а!. Как в,дно, лри лостюянном давлении в зонт реакции сунгссг. вукж верхний н нижний пределы скорости потока, а изкже ~го суиггштвует глижнее предельаое ллачеинс р" ', ограни швнюШее возможаость существования пламени вне ззвиси. и.
кисти от скор~ сти потг, я. Лишив яваевнй, происх 1дяшнх ь зоне реак:пш при нос-.овином !узун с уменьшен ген р" ', сошветсгоуег измеиснпю уставай прогекання процесса а камере сгорания газовой турбины прн увезиченин выс ты, п зволлст сделать взн.ные выводы Ксан намерз сально фзрсарована (Ве(п велико(, го срыв плзмено пр и.
згйдет пря досшжшнн верхний ветви кривой рнс. 5.27а Узтлнченле р|з |еы камеры (о,' ( пшазляег огодзинуш грц шщу срмвг. Если, иа берег, велнчназ (Гз(о мала, т,г уело взя с,тыва оп,мдштяюгся нижней ветвью кривой, и позттьт( для улучшения хзракгернсшш хаггеры следует умен шпгм ео рзт ге гы Такнч обрвззи, рациональные меропрнятгш по улучпынсо хзрзкшрлсгнк могут быть намечены то,шко поело нызсиевня типа срыва. Ззвпс~ыостн, прпвеленпые на рнс 5-23 — 5-27, спраеед. ливы для апрсделсопов горючей смеси, например стехлаиетрической проззновпчдушпой счеси. Изчснепне состава смеси скшы.
И взетгя по зндиьшму, тлк, «ак зто доказано иа рпс. 5-28, где рззличпыи , Ри. вым соответствуют разлнчпме значения р"-П Об. пасть тсто(ынаога горении ,м г Гш ю шрвшшснз замкнутой крв. Ри. 5.зт и р н е фариа кипе - аой и умсаьшается прк го. Р, ы срез ш,незя е юио. нижопии дзвлышя В юме. диапазон усзойч ~вота горения по составу меся гу кается при увеличении обьгипого расхода, граница ерш ва обусловлена форсированием по скаршпи; поэтому гс хш рактернстшпг можяоулучппшь увсллчеаием размеров.
С дру. той стороны, если диапазон устойпиюго горения суткасчся прп уменьшении скорости, это означает,что чретмерйа вели. чн пжерк иа гшлушиам к яовтому хврактержтвки такой камеры могут быть улучшены учеиыпением размеров Рве. четы Сполднпгз п Тосша (5раЫ(пй апб ТаП, (954( для углеводорода-воздушных смесен при комзатной исхплпай гепнера уре показали, что величвна Й(о, соответствую. щая наиболее широкому диапазону устойчивого гарсона ори дэшюм пэцтении илн минимальному значению давленая при данном составе смеси, равна приблизите.шпо 2 сек-П Орнеягнровочвые значения радиационных теп.
оных потерь от горячих продуктов сгорания в холалпую окру ткаюшуга среду могут быть нолучеиы иа осноиании дан. вых, опубликованных Хейлппшстзлшч (Ншййспз(езнг тза 1ой1) зш пролук~ов с~эрвина люы:и ~о гз «и аозэ1лл 11р» атмосферном лавгеипа н 2000 С зги продукты сгораю я излучают приблизительно 0,4 ко,т)см'сек Оравненке юой величиям с получешюй ранее средней скоростью вы ~«:ення тепла в пламени стехнометричсской очесы поряд. ьз 1О' кпл)сзгз сек поьазыаает, что для таких взамен рагпапиоиные потери иесушесгвениы. Однако вслелствие , «эзиаралпости пламени срелюш скорость реакцив может г ~«иьннться в 10 рпз без сушественнога уменьшения раз.шцнонных потерь Наложим, что макснчальная наб«иоззпшэнся ш орость тепловылб ения при атьюсферпом лаве«ипи равна 10' кол)смз ° сек Кроме того, нормальная скорость распространения пламени как в псреобельенных,тас переобогашеииых спесях может состанлять лишь 1710 ° ответствующей величины для стехиоыетрвч«ских смесей.
е срезана скерость реакции в зтам с.тучае мозкет спета. ыпъ только 17)00 скорости реакцию в стехиаметрнчвской ,неси В таки» илам«пах ралнаэнониые тепловые потери лике при атмосферном ззвлезкп могут составить замею и«ю долю выделяющегося тспза. Если, например, при 1«~саьшеиин лавтецня ло 0,1 ага количество выдсляюшеся тепла умсиьшаетсн а 10 раз больше, чсч разяацконные потеря, то, естественно, рап и'.ция Лонжин счлыю зиять на процесс горения прн большой высоте полета. Пределы воспламенен ° я. Учет ралплцнанныч сизовых потерь опрезсляст необхозитгоеть спш раз ра*- чотреть причины иевачмоншогти сую«с«нова«о«я очень чсллеино распространнюшюсз взамен, а также ~алиная о ~р«зелвниых Пвапазоьоэ сентана смеси, глс воспламеигые вообше невозможно.
Выяснич смысл параметра бгз)о лля лачпнзриых плзг и Скорость 77 о;гопорциоитлюм Ям з отоошкпзс то-- т ютвегствеиио ))З, тле 1 — ши)юиа фтаита плачсн* Но З 21срЯм поэтому Из)о ср5~,'З. Грэфнкгг рпс В27б и :.27з подобны в различаются яишь теч, что нв рпс. В«27б по оси ординат отложена велвчииа срЯ,,)З и кризыс нанег сены лля нескольких значеи.п1 сосгзва сюсгь Вертнкзльиая лина» постоянного дчвтсипн пересокается с верхням ~ не«вамп кривых в : чках. соответству ошпх ззачениз» н рчальной скоросю распространения плаьтсич.
Грасгрезс. .шизе температуры во фронте пламени всеглт устанавмь нюся таким, пабы скорость реакции была макспмзльиа) Очевидно, к)гизы«. с отнетстаюоп1нс сч«гям. «|стэн котоь с ры» штек т стет)о)ыгр) ) с). гэ, юг) г )ю и«исэ») )* з Дани)Ю Л)ЫШО П)С)ОЯИШ)ГО Дазмина. ПЛЕЛ,ИЦЕ)ШНО, ПР д)ниэч давлении пламя илн во.бще не с:ществует ил д л)кн, иметь опр деленну)о минимальную ск Рость ра) прюгрэнен)я и д.лжаы существ взть резко вырэжгнны )педесы засола)шнзн,)л, Деисгя) "лш), если и)ртылы)а) ск )рость рзспросгр)пенка п )а юнл р)вэ) п) )5 ) ы )г .)ьн 4) см(сак, то с,юднзя шшр.сг) тепл вмд )юн)л рзвн )о' ьал! м' сгк; прн нэрчальной скорости рзспр)сграаси)4» пламени О,4 с.и)сек скорэссь тепл,)выла)ения была бы рзвы) О,! кол(ск' сгк Пэслодяяя неллю)нз меныое, чем радиа циоиные теч.юз) е патера прн атязсфернэч давлении.
Пб этому такие плачена либэ не чэгтг сушэстязвэть, либо го рея)ю пропсхолнт эбан)э нижнего птздс.)ы)ог) значения В В, объяснены иу кдзсшв з ко)срочен)алы)))! нрюерке Само ш н е В предыдуашт разде,шх был рассмасрен вопрос о рас просгрангнии пламеиа от )орячнх зродушоа сгоРани) а холодную )орючую смесь Ра).прострзиенис сламепп обу слое.)низе) быстрое эааершеняс реаипии При коч)атно! сеиперат)рс лля завершения реакции необходима времй, изчеряе)юе голами. При теоретичсскои анализе ддя упро щения расчетов скорость реакции а свежей смеси прина «)атэс» рззиои кулю, хотя но всех случаях, когда темпеРа г) ра зышс абсал ото ж) нуля, экспоиецциалы)ый множк. тель ехр ( — Е(Й!'( имеет коаечиыо вслп опу.
Без этого до' пушеиия зри графическом рас)сто процесса гтацианар. пото распространечня пламени иа рис. 5.4 био бы )юобхотшчо )*)нтызать также весьма незначительное после донатцчы)ае повышение температурм в точках, располо; женима впереди фронта плачены (рис 5-29) В точках, наиболее удаленоыт от фронта п.)амеии, за время паллол4 к пн)) птзмсии повышение темоературь может пызватз ускорение резкцип, при')ем реа цпя помет лаже полно«с»и~ )азерш)ыься В этом с«)учш понятие скорости рзгпрос)ра! ш на и пламени с) аиоэи)ся нег предо ыш)ыч, тэл ка» устаио'; виешееся сост)янис не достигается Возножаость про ккш)я сзоитэнной реа).ции при комнатной и учереино зы соках температурах перез фронт )) пламени с))лает боль шие трудности матемз)ичес»ого анализа пробтечы Дл)4 этого оказ»застоя иеоб»аднмым заплыть понятая течперат г)ры «восо.шмеиения» и «пшасаиия» какзтозслг)от Зели( дозач, Фрэнк.)(зчеиецки)) ()938), Карман и Пеянер (топ хач 11юшюйг ао1 Рспп т, 1991Х и и иоиятвс гстпирамры «сыь жлпзапкяж предложен.гос Хпршфстьдаром э Кертисои 1Н1гэс1г1еЫег апб Спс1пм 19191 Этот вопрос рассмотре» Эытгопсом, Харром и С«ровсом 1Вшшопз, Нагг апб 91гопр, 19491.
Од юкг вгсььга слабое окисаеиие, которое происходит, иапример, в зоие смешеэая буизеновской горстки, обычао ие исьвткает реэулыаты зксперимоатов С другой стороны, в карбюраторных поршневых двшэтслях сачаносплэчепепие перед фаоптлч плэгггии пиеет уигегтэегп~ос зиачепис, ак ьак оно являегся ппичияой га мгла ю Лаос и гм л ла лэлагээ аьэл ю г ыа юы юю пш~влыия «стука». Не рассматривая злее~ быстрые коле.
паина давления а, возчоткио, дсгопацвоииые волны, кото. рме вмзывагот стук, о~згегиьг, что сачавоспла гшюиие топ. зива перед фроатот~ алачеви в карбюраюрпых двигатеях и с~о отсутствие, иавример, при гореиии в атмосферных условиях, очевидно, обустовлепы более высокой температурой в резулюате ся,атия гааз. а также подвода тепла ш. остатачпых газов и стенок цилиндра.
В этом случае уже вельда пренебрегать величииай гхр ~ в Е)КТ,У где Т„ -.температура рабочей спеси в конце ~акга откатка Возможиость самовоспламенения перел фроитом пламеви возрастаег по мере ипгдвпжеиил фршжа и камере сгорачип, так каь объем камеры в период сгорания почти ие чепяетгя и, слсдователыю, давление растет. Волны даялсиия рагпростраияются со скоростью звука, т. е, гораздо быстрее, ~ем распростраияется плаыя.
Поэтому горючая весь допалнительио сжимается задолго ~иесггалько ми. кросешид1 да полгода фршю* плач ил Это~о иг проиг~т. юэ тоднг в качор гх сгорапая газовых ~урбип ' з леню зна ченьшик давлений и температур сжатия в амарессоре, щсутствия далыюйшего повышения давления в камерв сгорания, а также образования горючей смеси из топггила~ н воздуха непасред-геенна перед зоной гпрения.
Тем не~ менее сравпнтелы1ыа а щлнэ процессов самовоспламенения, смеси и распространения пламеви пал*топ прп нзучанни процессов, рассматриваемых а насщящей книге. Ранее прн рассмотрении процессов распространении в стлбтээзпчн пламени в результате предположения, чта скорость реакции зааиспг ат числа соудареннн мтьтакул голдина и каслородз, энергия которых превышает определенную предельную веля'гггиу, оказалось возмпжныч качегтвенаое и а иавесгной мере котнчестзеиное объяснение эксперимен~атгьиыь данных. Хотя а леиствнтелыгасги мехагнзм реакций далеко ае такой простой, условная схема, очевидно, достатачао хароага отражает основные особен ю н процессп ~ ремня Одна то пс тн юится к поа цсссу сампвпсптанепсчия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
