Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 46
Текст из файла (страница 46)
В этом случае в зову ревю ции будуч днфгрунлпровать большие ко«гичштва топлива и Шклорода, которые должны п;юреагирозать. Это можш произойти лишь вс.мцстаие увелачеггг~я ширины воны реакции, что будет сопровождаться повизгеаиеч максимальной температуры гт!ожив показать, что умеаьшепае скорости сшрания при снижеаии темзератууы до некоторого уровня уже не будет копн ю:кровать«я увеличением этой скоросги кследстаае расшпрешгя зовы реакцигг В этот момент с орость ргзьдни в зоне макскмальна Дальнейшая кит«иск. фикапни пропосси перемсшнвашш привогшт к срыву клзмечи Предельная скорость сгорания и гкор ос т ь р а си растр а н е и и я ч л а м е в в дуаг«сязгпаэьно возможную скорость сгорания, выраженнтю е граммах топ«шаа, сгорающего на единице поверхности плвгшаи в еди.
шшу времеви, назовем предельной скоростью старании ' в обоэначич ш„. !!аличва такого предела сгшрости сгорания вязана с тем, по лрн дзэгыгей~неч увеличении подачи топлива в эолу реакаин пропскодит срыв плачена. Зетшдовнч и Сполдн~г !сл зыпге) показали, что предельная скорость сгорания по порядку ве.гишшы равна скорости сгорашы «олвина в ламннарноч плалгени, распространяющемся з сте зж хпометрнческой смеси т ш.и:за с галшбрззным окишгцтелетг.
Таким образом, предельная снорость сгорания раина: ш = шырб„ г таплсаа(сл' гея, ВВ65! ~де ($„— массовое холичсюво смеси, сгорающее на ! г.к-' поперхностн пламени гомогенной смеси и ! сек, лㄠ— исходная концентрация топлива в стели мегри. гескш! смеси Оба указанных автора принимали закон скорости реак. цни в форме Аррениуса, однако аналогичный результат, по-видимому, ыожао получить также. исходя из теории Уэнфорха и Пиза (Тап)огб апб Резке, )047).
Созтгестясс решение урлапеняй (5)65) и (5.)6) дает и„, = т, р" )уху,ф Р.64) Отсюд след!оп чго прп гнат~более вероюгюи гнлчелни а=2 предельпза сьорость сггтрашга прямо пропорциональна даз. нению )белномаспыабаан турбулентность уве.шчивает тицлопроводиость и тем самым предельную скорое(ь, Однако и большшштзе случаоа иеткомасижябная турбухентпость однозремшшо увеличивает скорость, с которой тшшино погузает в пламя '. Поэшму и в этом случае можно анси- дать, что прбуленпюстж кшс обычно, будет отр(.*цательно влиять иа устойчивость горения. )Т)гушюиас(птабггак турбу. лентиосгь может ялиять ец(е сильнее. В этом случае фронт пламени разрызается н отлшшные моля горяжепт газа ыпгут окшзться окружечнынп холодным воэх)хом, причем юкоторыо из них могут погаснуть В результате тисньшает.я псшнота с"орзния клв происходит срыв всего пламени.
Для сгехаоиетрнчесчнх смесей углеводородов с зозду. том прп зтносфераоч давлении п «омнцтпой температуре ш, = ",,. и рб„ = 0,050 г(ел* ггл Поэтому для дифф»зиоиных пламсн счесей углеводе(год~в с яоздухвг ч)гедельная скорость сгорания прнблнзшельно равна 0,003 з топни. на)сл'- сггг. Дейстьнтельныа значения гл, по-видимому, не. сколько меньше, так кзк течпература диффузионных племен немного ниже, чем температура ламннарного п гамени в гомогенной стехноиатрцческой смеси.
Экспериментальные данные. Опьпы по опредалснню пределоа устойчнзого горения поверхности шаро- ' Л тор срн е т т рм . и Р( а пыжа»". (Р а) ттт ( брззнои модели капли жидкого топлива, нвходншейсн в потоке воздуха, показали черехэд от пламен типов а нгш б к плаченаи е илн г но рнс. 4-10. Согласно теории массо. обмена дли лачинарного течении скорость сгорания ж, з топлива)гм' геь. з пензр л бовои поверхности опреде жегся из соотаошсннн (5.55) где б —,гнзтгегр шарк; У вЂ” скорость потока воздуха; р — низкость воздуха; р — плотность возлухз. Поэтам> длн »оменэа срыва пламени, кш дз лг, = ги, (5.5 й — встнчнла постонвнак для двшюго тсюлгша н при даниоч дав.ники.
Отсюда слшгует, что скорого потока воздуха, при которой происходит срыв пламени, лжлжна быть проюопионаэьна днамгПту шара. Этот вывод был экспернмевталыю тюлтвержден Сполдингом (5ра!4!пй, 1951. с, 1955, з) Чзмлепное значение отношении 17г( при срыве было получево разным прпбтиэительно 100 сжс', ~то ио порндку вслигшнм также соглас)егн с результзтлмп теоретическшо рас'ютз. Результаты олытсв Горбанлта (ПойгЬапб), 1951) по определению прелслов гстойчиаого горе шя шаров кзмфнры полгверждают, пс У)Д=)00 сек'. Есжктвепгго, предельное значение отношс низ У(Д заэисвт ог свойств топ:юва и веагшиаы параметр' переноса в уаелиюваешн прн возрастании В Зависимость скорости срыва от начальной температуры воздуха, лолученааи в опытах, показала, чгэ э этан случае энергия активаднн состзвлнет около 40 000 лал)моль. Срыв пламени при торсов~ чельпь ьв.
пель. Скорость горения мелких хапсль, отнесениан к еди. ниде поверхности, обратно пропораиональпа диаметру ха. лель (сч стр. 53 и 171). Поэтому если лламгтр капли мал, эта скорость сгановнтсн очень большой. Пропорпиональио возрастает н раскол топлива а зоне реакпии, котя, конечно. поверхность зоны реакпии зо многа рзз бадьше, чем поверхность жидкости В синан с этим прн шорники капли наступает момыгт, когда скорость подзола топлииа в эолу рези.
зтз :и и с~ановпзся равной преыль ~ой скора ти сгоражш. после шга пронсхолит срьш пллневп Па рзсчетаи Спо,тдпнга 1йрв!йпй, 1951, с), миничзльвый сшачетр аапель, прл кчшротг возмшкно устойчявш горыше обычных жидких !гле:одородов при а.чосферных условиях, намет поряяпк вели. ппгы от 10 ' зо 1О ' сл. Этот реаультаг требует зхсперпнгггзктьг~ой проверяю Рвзульшты рзсчшв относязгя гниль к случаю горшзия и зшшроааиззмх капель:з балыпс м колячсстае избыл ожога вздула Если количество избыточяого воздуха сраанзгтптьпо невеж ко, то по мер выгорании капетш параметр нервно. нызосрьжпо учсвьшаот 'н, и в спятя с 'злим окоргсть но,га топлива возра тинг не в такой стцче и, как предппзагвлогь в расчете.
Это обусзоалено теч, что суммарная ко!ныть мас ообиииа заели швасшя мед теинее и, кроме того, по мере уметшгенвя содержлнан продуктов сгораштя в атмосфер» увшичиззетсн отгюпение диаметра зоны рс,зюжн к диаметру капли. Авали~ ~нные явленая, как указываюсь ; знее, иьгсют место прл сгорании частиц твердого пзплпва, Привезенный выша результат расчетов получен в прел. положыпш отсутствие обтекания капли возхухоч.
8 дсйтвггзптьноспг же турбулентность вызывает огнолителытое .гвижеипе вожуха н капли п в связи с тнм срыв пламени происходит раньше. В «амерах сгорании газовых турбин ~ втжгсггвность турбулентцоспг исключительно велика и полому катпи раопылшнзшо тгшлпва, по-вадимову, иного. кратно ззгораизтся и гаснут Для того. чтобы погз лво капли поели снова восплатгешгтьсн от горячих прозу~гсов шгорапня, средяпй сос~ав снеся в жаронои труСе не лолжен быть липском бедным. Сшв ш в н ч в т пшшш Рассчотрснные выше лиффузнопаые пламева хпрактеши! атон точ, чтг топливо и кгклоро.г и твотя св пе реакции с разных сторон Примеров тшгого пламени явлнетя плавя, образуюшыся вохр!г жидкой капли, находяшейся во взвешеиноч состоянии.
Почти полно тью выполняешя указанное условш для внешнего конуса пламени бунзеновкай горелк~ С!дивно у репз горелки это условш ве выполвяется, так «ак алак~и не может касаться српвнигельно холодного чьтзллз, и зоэтомч топливо в киста!год мог гт перемешиваться до поступления а зону реакшш. Эта обметь, пчеюшая большое зпзчашге дш стаиплизапнв пла- мащд в дню~а»э случаа срзалнте.ьна неиелихз, Однако во многих вьноксскорастных камерах сгораиля этя облить нвляется основ.юй. Пламени образующиеся при подаче гоп.
анна я оки.лгпмля в анде отдельных юруй, никогда яе быанют чпсю диффузионными. Такие члвмеиа можно назвать «чаггишо пвремешзнаымн», Теории, лэлажешая в главе 4, может быть июаль.извив длн та ит плаэыя лишь с пэвв.гнымп огранпченвямн. Вагмюкеи таз>ко другая пгп нснлего сттсшыпя, ггоыта иютнны ггмр.го о .и. кадкою топлива нзходвтся в т во взвешенном состоянии Иэвед гьу я гтно, що пдамена могут распра г : ю траиятьсл а облаках пыли илй маслнных туьгагэзх с рзвномер.
эю гл нын расдрелелеинеьг твердой или жидкой фазы, цредставяяюшнн гоглвсио геамнаалогии Берлслжа и Брезе (Гуаег(але аоб Вгоесе, гул !93Ь( хорошуно ызкросмесь, нс нчоьую чикрасмесь Преткде все га рассмлрим гиамена наследию а типа Пданснв в моаоднс. оерсиыт аэрозолях. Ко ичество работ, пасвяшснньэл исследованию иране тз расчрастоанспив лдамевн в аэро( залит, весьмз ограничено, отсутствуег н соогветствуга. щан количественная теории процесса Опублнкаваяы галька результаты предвнритетьвых опытов Бургойна (В~ггйоупе, (95() по опреаелепшо прецеюв воспламе. нпемости туманов Очевидно, по в тумане, где топвиливо распределено з виде капетгь лвт~иггарвае плача бу-.
Лет расчростааняться с меньшей сюростыо. чем в гамоген.юй гмии, нчегащей такой же срсдгшй сосгвж Эта скоргютв ладжин быть тетг мепыне, чен болыае размеры капслм Однако для очень бедныт ем~сей когда пламя маткег рапп прастра иться в потрави иых слоы атдельтгых капель, в важна абра»пан эзвисгмость, но такой механизм распрн4 с»ранения пламгни едва ли тюжет щушествлатьсн в каме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
