Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Иигересво вмвсннть, что произойдет, если скорость дни. 'кения пламени превысит скорость звука. До гтасгаяшеш времени нензвесцго юного воздейстная гззцаинамнчесшг явлений иа протекавае реакции, когарос могла бм замет яым образо» 'умеаьшить скорость иимаческой реакпни, поэтому вотможношь нотухани» пламени отлвлает Ошюпг слелует д н г епиый «ывод о вевозиоткно тн в там случае стационарного распространения пламени. Голи пламя образуется о сверхавуковом потоке, чему п рнс 2-!!соответствует точкз В, то условвю за фронтам пла цепи будет соответствовать точка С Тагюй тпп пронеси сгорания, однако, редко реализуется на праьпгке.
Обычном пламена возникают в скзчие уйлотнеиия, н в реэулыате со „, „ш|е .|а франтам сов>в |с>пуст то |ке В из рнс 2-11. Тн. „„, распр >ранение пламени нз ыва"и.| дстозадней, око. р,»ь РвснРос>Ранении пламени пР:| э>оч а отличие |Е нОР- машяого раслространепяя мало зависит ог природы Кими. э кой реакпиа. Н>искание пло| шс>н, э|аления и кр перна Миха во ,!|„шге пламеш| может бы>ь найдено па днаграимс !й Т.— !', как эчо было указана н зрешшу|лем параграфе Но>- изнанки скорость распрастранснип племен зо порядку эедшп пы составляет меньше 1,и!ссх, по температура во>Растает прнблнаитслы|а на 1 600' С. Такич образоч, нормалью >|у распросграненшо пламени соотзеэстаует отрезок линии ьшнчесэва движения, распаюжевный значительно левее,|па|с| звука, т. е в облас|и, гш линни количосгза движения гр.
кшческл прямые с узлом наклона 45' Поэтому измене,|па |видения в нормальных пламенах нсзначлтельяо я о>но. ш|-п|с корпо>ей посоха до п за франтам пламепв прпбчи. и . |ьно равно отношению пбсолю>>|ых темперзчур. Кшие н» П | | ю |3 но|1> с>аб|ин>крова>кон и по>оке Г |за, сао рш|ь о|орого гораздо болш|ю, чеи нормальная скорссгь !и нросйн|пенни пламени.
Э>о обычва нос>исае>си особой перестройкой паля скоростей потока перед фрш|там илама. пя, в резулыате чего образуежя фрачт >ламепи, наклонный к по>о«у газа. Механизм стабвлпзапви п>|амеаи Рассяо>рсн в главе 5. Аналогично движению сзза через косой скп юк упло>асана взиспеиие состоянии гааз в косом фрш|- >с >шмели можно изобрази>ь ча диаграмме 1й Т -1 12 На рнс 2 12а изображена схема кососо фронта пламени.
В то врема как в скачке Уплосаснин Угол пз меньше пь но фро и | лачшп, наоборот, направление по>ока пщ>блинам|,я к нормали. П > ночка А па шн. 2 12б харзкм.разу г .остояниь .>ан>ь>|пойся горючей счесп Предположим, что нормальная скарос . Распрос>ранения пламени 1'„ извес|на, Тогда норма|аж и компоне|ыа скорости определяе>ся |очкой В, иаходашейся на том же гемпера>урнов уронив Ноэ|ому агре.
зок ДВ нв логзрпймп|невкой пиале лает велнчияу з1пп|. нерппя в >очке В пеньи|е, |ем в |оч с з1 Если навестив |щи|с и|не энтальпни >оРмож«|иа Лдп пРоисхоДЯщее аследс>ан >вне пронесса |ирен|>я, та пормалыая компонен>а скорости эа|Р „, Р'имом пламени апределяе|ся >очкай С, где Лйз=й с Точка В, находящаяся на линяя эпсргнп с э|ма:н- из пьер тормаженяя йп, -Л!1, а на температурном ров точ1а1 С, определяет неличнну полной скорости потока фронтом пдаменн Ут. Отрезок СС дает величннт юп ат. С кюненнв ы опРедедаетса по Разности ат--а~ ИнтеРест 1ммгтнть, что согласно рлс 2-12б, прямой фром п.1амс1 прл скоргкти поотка Уг невозможен, так как нзмевсн энтапьпвв значнтельно превосходнт кеабходкмое дтю реал звони условна Чапмэна Жуге; прв косых жс пляттенг пропесс далек ю этого огранвчення 'ЛЭ ' атт" гг 11 Когда порче:юная скарос1ь расфюстраяення плэчепн У мала, точка В и С могут накаляться тзк далека соево о .1ннив звука, 1га соответствую1цнс ом лннлн э~грел з этой области почтя гарнзонтальнь.
В этом случае указаь нас выме озстраеное, очевндно, дает ~очку О, находящую практически па одной вервнкалн с та'жой А, г е, пали скорость лотова не нзчечяетс» по нетнгнг1е трт= У12 В р альных условнгж трюгесс распространенна пламенн прнбл жается н эточу зреле.1ьному случаю. Мэ(Мь так как ск рость звука увсличпвагтся с температурой. В таких плон нах давтение не однна1оно по обе стороны франта Огкл пенне м налад1ася ят условия неразрывности п рав1ю 1Ч вЂ” — —, = Р— 1) — ' рад ып.
1, 12-2 1ле 2 =уЯ', р ~внос отнашен1па у,тс юяыхобье юв нр ~ и сгаяно1 дав.мин, т е. абычвапрнблятнте,ънаб Есю1 ск рость потока в камере сгорания велнка, как э1о, вопр мер, бывает в форсажных квг1ерах реакю1ьных двпгателс то шш' н,жение 1г,~уо хгожсг быть порялкв 11100 В эшч с.туча от«лонеиия могут быть шппь в насколько угпазмк ' ' ''к грвтусов Сач фронт плз ~еггн пьшст прнблн ельно твко ,„И жс угол наклона к направлению лвпжеиия иабетвю.
:пего потока Вэ яшина л опрелелветса в логаРпфхсн ~ескпч масштабе рзс зсстоппяеч по вертикали хшжту горпшнгалыгы сп лпчппхш 18 и РО пп лппгРамх~е рйу-- 1Вуг. Нп ргш 8-13 наказавы форма пламеаи, линии тока и профиль скоростей прн распространении пламени от каьоголибо точешого стзбилвзаторв на осз прямой трубы П~ входе и эылоле иэ трубы шрюшя гмесь и пралуктм сгорания ввяжутся параллельно оси требы; вместе с тем но фрон- плзм ьм потоп лслж» отклонит ся. Поэте у напраэ. ояи пптокя сарычей омеса отклоняется от оси трубы нето:релстяенно персы фронтом пламени.
а пралуктьг сгорзгпя сразу ае зв фронтом начинают Лвюаться сарзллешно осн Иа эту эа. коюмсрвосш укаэсэ Скарлок 1181йгашэ, 3 Найе1 шп1 Бснг1о й, 1йч81, ьг тарый экспе Рнменгаш яо опрелетял с!со1~остп Распре- ро .влз, ФОра фро ть . е «э странсшш пламени по уазь .
Рэс еа р э эшш ~ ут До фро~гта н зз г1юонггч пламени расставив между линиями тока хченьшается, и поэтоыу скорость .эппл ения лолжнз узеличяться. Вслелствиеэто о пря постоя и оп скорости раснростраиевпя племени по мере улатеш~ч ог шн трхбы яаклав фронта пламени лслжен увеличиваться Вблизи самой стенки линии тока не но~ус откло"~ться, поэтохзу или скорость распространении пламенн полою, '"На быть |хаааа скорости потока, т е. фэоат плзмевн лолжеи иэ ""'ь прячыч, плв скорое~э уаспйостэаиешш пвамена лолж- Р б"гь раияз пулю В лейсгвите.тьностгг яшюлпяется по- тяоиве э лел паое сллэхкланпцшо лейшэня сшмкл, липко село стояка тюллермившчся лостаточно горячей. то ~аяект „ екотэро» блнокоч к стенке э гасмгг погршшччшп стоп И гпе скорость движения гата очень чала, плат~я эсйствнте.
по может распоострзняться вверх по потоку, на уст ойч ш рикки горения пр~ этом невозыожеп В реальных у ~ зиэ профнль скоростей на оси потока отличается от рассшо Пн пгя.о выше вследшвие наличия стабилизатора гьзачечьь г остальных участках форма орофгьчя скоростей близка ь ук з шлю й Скарлок разработал приближенный метод расчетз ф мы фронта пламени н профиля скоростей Лля деухмерн случая теченпя вссжвчаемой жидкости. Тзян гуз~еп, 1О прелложил 6:лее просюй могол вьшнсления формы гуро~ пламени, пригодный также Лля течения сжимаемой жид сти Расчет для слжчаемой жидкости лает характеристд теченгя, подобные изображенным на рис 2-13; однако в личве от течение весжнмаемой жчдьости пламя яе тзозь распрострзггяться по эсечу се гению 'рубы, когда кргп Тл Маха набегаюшеш поюна превосходит некоторое, о~нос тельно неболыное зна ~енне, зависящее от Л Уггаззгшое ячд яие зяалогичпо огряинвюшю величины нор зальоон гь.
р сзи распространения плачепи условием Чапмэна — Ргсуг Предельное расширение пламени указывает на ожттсрг' факторов, прштятстяуюших протеканию реакций, опуса лешпзх ~гепрерыеным контактом горючей смеси и продукт, сшрапэя. Следовательно, в этозг случае не может сушеств вать устой шэзя форма течения и происходит запиранне тр' бы, вслелстэве чого нритерпй Маха избегзюшега поют уменьшается. Возмогкно, ~то эти» обьнсняется яаблю.газ шееся иногда нарушение устойчнвостя оропсссз горо.шя. Тзяп показал, что в сечения, в кстороч достигается пре дельное расширеоие гпамени, скорость горючей смегг нг сколько больше скорости звуна. Скорость дввжепия пр.,гук тов сгорания азчсняеюя в пределах от гкаргюги г 1п нй смеси перед фРантом пламени до некоторого большег :на. чевня на осн трубы, ко везде остается доюуковой бт~ранп чение расширения пламени происходит вслелствие тш Ф пбустаплеввое горением уменьшение удельного иас: .:*Ш потокз не может быть качпеисировано увеличением ,"й прапсхопяшич вслелствие ускорение горгочей смеси, та.
'И для М) 1 при увеличении скорости величина шуд шэешя Аналогичные результа~ы, но другим нето.гом. ппчучсиы Фаб1ти, Систранкои н Фуром (Райг1, 51ези и'Л апд Ронге, 1951, 19531 Эти авторы по«авали, ~то,. чг може~ распространяться по всему сечению в расширя~с, ей ся трубе. ш Озюьзтьиая з е 2 Л вЂ” птожадь попсреиного сопения патока и — скорост' звука С .
— козффимиснт сопрогиилсння. Й вЂ”. попереяный разтзер потока. Š— ускоренно силы тяжести. ! — зитажпня д„ вЂ” знтальпия торможения. ЗЬ„ — увслниеиис энтзльпни вслсдствве горении 1 — иехзнииеский зквипалент тепла. й — отношение удельных теплосмкостей нри постоянном дазлеивн и постоянном объеме. ! — разгар в нзправлтнпи теиения. И вЂ” критерий Миха. р — давление.
р,— давление тор шжензш, уу.-.газовая постоянная идеального газа, равная ро~Т. т - . знтропня Т --абса.2~отпав температура. Е и \г — скоросшз потока я — компонента скорости, норыальпав к ося; о — удельный объем; н — массовый расход; у — расстояние. " — угол наклона ' — толшниа паграноиш го свая. 7. — отношение удельных объемов продуктов сгорания н снсжой смеси при адиабагизсском сгораапи, провсходяшев без намешивая давления. " — двнамояеская вязкость. — кинеьзатпеесяаи вязкость. З вЂ” пютносш .
- касательное напряитснп, ззззкостного трения. †. отклоне~в е погони. д тззтур г з 2 с ) из те! а 5. (еь.), ззое ш !)т мазы вы ш швы Рз Н" »' гЗЬ Ы [ЕЕД М аег Ое ~ора Ы Ш ГЫШ ОЗ ! таза третья ГЕН)!О- И ЧАССООБМЕН тгплоовмкн Обычно различают три энда те»лообмыш: рздиаппя, т н лслроводность и ксиве!гптгя.
Здесь мы рассмотрим тоаьк лес евлний нз впх. Хат» лучистый перенос телла наблюдает ся н ила»снах п является преабладаюшвм при горении твер доге топлива, но пропесс радиан»и в тввжз щейся прозидас мой сред в на то»шее время сиге ма о это»тупея ллл апа лиза. В псслепуюшеи изложевпв теории ~епло. и массо обмена мы бу ем пренебрегать лучекспусканием, за ись,по чеи~етт тех слччаев, когда рассмзтрнваются тщрдые поверх поспг нля зщ)тгвя, лзлучтемэ» газом, имеет тот же порядоь величины, что и энергия, выделяющаяся при сгорании (гла ва 5) Пропесс твплопроэоднсспг протекает каи в движу шихся, таи а в неподвижных средах н б)дет ржсчотре плковременио с коввеклией т зоаие» меатт взы» л ю Ес.щ тело логруткено в \стаяозавши!кя ото!с жилкооп температура которой отлкчаешя ог течпературы тела, температура жкдкости и*жакггя из-за тепчообмепа с телок На рис 3-1 показано пратенание изотерм (павий посто»я ной теис~ературы) в потоке жплкгкти вблизи тела Изменение температуры происходит главным обргзоь з дать обчастих: з сравнительно тонкой зоне али погранв» нои слое, примыкающем к телу, и в следе за телом, прост рающемся далеко вниз по потоку.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
