Из уравнения (4-63) следует, что изменение времени горения в зависимости от давления должно быть невелико. В этом уравнении от давления зависит только параметр переноса, который несколько уменьшается с ростом давления в связи с увеличением температуры кипения. Возможно, влияние уменьшения В нейтралтыуется увеличением излучения на поверхность топлива от раскаленных частиц углерода в пламени, так как обычно с ростом .тавлеиня усиливается процесс крекинга, а радиационный перепое тепла дает тот же эффект, что и уветнчение теплопроводности.

Таблица 4-2

Эксий имеитйль-

(Годейиа) <Л0 , сччсгк

Бензол .....

Толуол .....

Этил-бензол . . Орто-кснлол . . Пара-ксилол . . Изопропилбеизо-Псевдокумол . . Три-бутил-бензо. ?2-геитан , . . . Изооктан . . . .

5,97 5,07 5,39 5,15 5,24 5,08 4,65 4,03 5,82 6,41

1,12 1,11 1,08 1,01 1,0в 1,06 1,02 1,04 1,42 1,44

0,97 0,66 0,80 0,79 0,77 0,78 0,87 0,77 0,97 0,95

Экспериментальное определение скорости горения капель топлива, подвешенных на нити, при повышенных давлениях было вьшачиеио Дидерихсеном и Холлом (Diede-richsen and Hall, 1953), которые установили, что время го -рения пропорционально 1/р > где р -абсолютное давление. ТйК как критерий Грасгофа увеличивается с ростом давления, то полученный результат может быть следствием усиления естественной конвекции.

Движущиеся капли. Когда капля движется относительно окружающей среды, то наличие выи} Ждениой конвекции приводит к увеличению скорости сгораиия сравнительно с расчетной по уравнению (4-63). Автором (Spalding, 1953, а) были проведены опыты с моделями капель, выполненными в виде твердых сфер, на поверхность которых непрерывно вытекает жидкое топливо. На рис. 4-22 ре-

зультаты экспериментов представлены в виде зависимости величины

m dc +В)

ОТ критерия Рейнольдса; там же для сравнения приведена кривая Фрёсслинга (Frosslnig, 1938). Экспериментальные точки лежат несколько ниже кривой; однако, как уже было отмечено, в связи с отсутствием точных значений Х/с и ц полное совпадение мало вероятно. Прн ностроении графика

Рис. 4-22. Скорость сгорания лидкого топлива на сферической поверхности (сравнение с другими данными по массообмену).

рис. 4-22 были приняты значения ионстант газа, соответствующие температуре поверхности топлива, как это обычно делается в работах по теплообмену. Кроме того, использование логарифмической функции от В дает завыщенное значение скорости массообмена.

На рис. 4-23 экспериментальные данные представлены в виде зависимости величины

от параметра переноса. Сплощная кривая построена на основании теории пограничного слоя для плоской пластинки при продольном обтекании ламинарным потоком (Spalding, 1954, а). Экспериментальные и теоретические значения совпадают столь же хорощо. как и для логарифмического закона (рис. 4-22), но здесь экснеримеитальные точки лежат выше расчетной кривой. В этих опытах разброс точек больше, чем в рассмотренном выше случае естествеи1юй конвекции, что связано с большими экспериментальными трудно-174

стями. Б диапазоне 0,G<fi<5 и 800<Re<4 000 эксперм- ментальные данные обобщаются в виде эмпирической зависимости

= 0,53B=Re-. (4-65)

Так как для заданного значения скороои критерий Рейнольдеа возрастает по мере увеличения давления, то ечедует ожидать увеличения скорости горения жидкого топлива с ростом давления. В действительности же в связи с увеличением сопротивления относительная скорость

о.г с.з е.ч 1.5 ы о.а i.o

Рис. 4-2.3. Скорость сгорания жидкого топ.оша из сферической поверхности.

движения капли уменьшается так, что скорость горения с ростом давления возрастает незначительно.

Влияние не ст а ц и о и а р н о ст и. До сих пор мы предполагали, что в течение существования капли параметр переноса остается постоянным; на самом деле это предположение соответствует действительности лишь в редких случаях. Температура топлива, поступающего в камеру сгорания, обычно ниже температуры кипения; соответственно концентрация пара на поверхности капли .мала и при возиикиовсиии пламени начальное значение параметра переноса также мало [сотласпо уравнению (4-58)]. Другое выражение для параметра переноса [уравненпе (4-53)]