цесс геряег устойчивость и горение прекращается. Если аэродинамические характеристики течения не изменяются, то V пропорцион,ально размеру стабилизатора и обратно

Рис. 5-16. Зависимости Га от Г обустовлеииые перемешиванием и горением.

Рис. 5-17, Три состояния равновесия.

пропорционально скорости набегающего потока, а величина Z согласно предыдущему пропорцпональна квадрату нормальной скорости рапространения пламенп. Таким образом, критерий устойчивости опять получаем в виде

V = const.

(5-42)

Это справедливо и при п2, так как, вообще, согласно уравнению (5-16) Z~ Sljp ~-.

В приведенной теории предполага.1юсь, что молено пренебречь охлаждением циркулирующих газов, обусловленным теплоотводом к стабилизатору. Однако это влияние, очевидно, будет существенным, если стабилизатор мал, а толщины теплового и динамического пограничных слоев oTHocHTejibHo велики. Одновременно предполагалось, что величина зоны циркуляции и отношение количеств смешивающихся газов не зависят от критерия Рейнольдса. Турбулеитисжть набегающего патока увеличивает долю горючей смеси в точке /, и линия перемешивания сдвигается вправо. Поэтому процесс торения прекращается при меньших значениях критерия VjdpS , что согласуется с опытными данными.

Стабилизация нламени устойчивыми вихрями. В качестве третьей схемы стабилизации пламени за н.юхо обкиеаемыми те.чами рассмотрим .unoKeinie 23S

Рнс.

5-18. Внхре-п.таиена за плпхообтекаемым телом.

инхрей за стаС)[!лизаторо.\[ в целом, пренебрегая в отличие иг предыдуиего перемешиванием в продольном направле-1пш и учитывая только неремешивапие в иаправленин, иерпендикулярном движению потока.

Предположим, что за плохо обтекаемым ieлoм газ движется так, как это показано на рис. 5-18, т. с. чю за стабилизатором располатаютоя два цилиндрических Бихря. Для дальнейшего упрои;ения каждый вихрь будем рассматривать как цилиндр горящей смесн, причем коэффициенты обмена на внешней поверхности его весьма велики. Эти предпосылки по-шоляют использовать для решения задами графический метод, изложен и ьп ! на стр. 203-205.

Учитывая приближенность анализа, щметш цилиндр слоем газа при тех же условиях. Результаты расчетов для слоя газа представлены на рнс. 5-19 н 5-2П; ли результаты могут быть использованы также для качественного анализа процесса стабилизации пламени на цилиндрическом вихре. На рис. 5-19 представлены последовательные профили температуры, примем за исходное распределение принят прямоугольный ирофи.пь. Кривые распределения быстро приближаются к некоторому стационарному положению, когда ;олнчество тепла, выделяющееся внутри вихря, равно количеству тепла, отдаваемому во внешнюю область. Па рис. 5-20 показан случай вихря слишком малого размера; здесь в отличие от предыдущего случая происходит непрерывное уменьшение температуры и горение в вихре полиостью прекращается

Как видно из сопоставления рис. 5-8, 5-9, 5-19 и 5-20. критический размер увеличивается приблизительно в 2 раза сравидтельно с критическим размером для объема газа прн тех же коэффициентах обмена, но прн отсутствии бес-кги1ечно быстрого перемешивания па внешней поверхности. Таким образоЫ, критерий устойчивости процесса горения имеет тот же вид:

p \/\/ZjX--= const. (5-43)

В данной схеме процесса влияние увелююпия скорости СК.-ИОВНОГО потока иа стабилизацию пламени объясняется увеличением турбулентности. В общем случае эффективный

- Ширина Штрй

Обшсггш интенсивного перемешивания

Рис. 5-19. Развитие и стабилизация профиля темпер туры лри вихревом движении пламени.

коэффициент турбулеитиой теплопроводности пропорционален скорости движения газа, плотности газа и линейному размеру. Поэтому критерий устойчивости можно также писать в виде

I / т-4- - const,

- -- Const,

(5-44,