ll

о- i

зующие состав смеси, отношение коэффициентов обмена, а также отношение плотностей продуктов сгорания и горючей смесн, по-видимому, в значительной мере определяют протекание процесса стабнлизац11и. Однако независимо от причины срыва пламени (нарушение соответствия между скоростью реакции и скоростью перемешивания или нарушение в некотором диапазоне чисел Рейнольдса условий течения, обусловливающих стабилизацию) все экспериментальные данные, полученные при определении пределов устойчивого горения па геометрически подобных стабилизаторах, должны удовлетворять соотношению (5-49).

Сводка полученных результатов о влиянии давления, теплопроводности и скорости распроетраненк я пламени. В табл. 5-1 приведены полученные ранее теоретические соотношения. Они дают возможность предсказать влияние давления, если известен порядок реакции, или определить ее порядок по экспериментальным данным. Напомним, что величина Z является характеристи-

lOpioieii смеси, определякмцеи максимальную ооъем-УЮ скорость реакции и не зависящей от коэффицнен-fijB обмена и абсолютного дав,тения газа. Однако ввиду того, что величина Z не поддастся иепосредственно-.,iv измерению, целесообразно также привести соотношения между dc, Q, Va и 5 , так как именно эти величины можно легко измерить. Эти соотнощения приведены в последнем столбце табл. 5-1. Как видно из таблицы, влияние давления па зависимую персменпзчо и)ЖHO выяснить лишь в том случае, если известно, как зависит от давления величина X. При умеренных температурах тсп.топроводность газов, как известно, ие зависит от давления. Однако нет уверенности, что это справедливо также для температур, характерных для пламен, при которых диссоциация и рекомбинация весьма подвижных радикалов, таких, например, как атомарный водород, могу i обус.товить достаточно сильную зависимость теилоиро-водностн от давления. Поэтому еще не представляется возможным устаповить порядок реакций, превалирующих в п.таменах углево.дородо-воздушных смесей.

Экспериментальные данные. Были проведены мн.дочислениые эксперименты по определению пределов устойчивого горения за плохообтекаемыми тела.мн, в тон числе за цилиндрами в поперечном потоке (Holtel, Willi-anis and Scurlock, 1949; Haddocks, 1951; Baddour and Carr, 1949; Williams and Shipman, 1953; Barrere and Mestre, 1953), за круговыми цилиндрами в осевом потоке (Long-well, Cheveney, Clark and Frost, 1949); за дисками, распо-ложенньинт иерпетгдикулярно направлению потока (de Zu-bay, 1950; SclTrainm, 1951) и, наконец, за щарами (Baddour and Carr, 1940). Обзор соответствующей литературы нри-ведеи в работе Лонгвелла (LongvveU, 1953). Типичные ре зул1ггаты опытов по стабилиза!гии пламен пропано-воздуш иы\ смесей прн атмосферном давлешщ приведены на рнс. 5-21; в качестве стабилизаторов использовались стержни; тюследовалось также влияние турбулизнрующнх решеток. Эти данные показывают, что при очень богатых ч очень бедных смесях срыв пламени происходит присрав-ните.тьно небольшой скорости потока; скорость срыва возрастает при увеличении диаметра стержня и уменьшается при нивьппении интенсивности турбулентности. Эти закономерности Согласуются с иривсденньиш выше теоретически nhi выводами.

Однако следует отметить, что максимальное значение С- 243

скорое!!! ыа рис. 5-21 ио.чучаегся не при стехиомет])нче ском составе смеси, чему, как показывают данные, нрнва денные на рис. 5-5, соответствует максимум нормально! скорости распростране1!Ия нламени, а при более ботать смесях. Подобное явление уже отмечалось при анали процессов воспламенения; оно объясняется тем, что коЭ( фициент диффузии иронана сравнительно мал, вследств1

чего смесь, диффуид руюгцая в циркуляц!!ощ ную зону, оказывается беднее, чем исход1!ая смесь. Указанное 1!змене. 1!ие состава было обнаружено Вильямсом и Шип-маном (Williania and Sl!ipman, 1953) непос1ед-ствеиным газовым анализом; это свидетельствует о том, что при тех критериях 1-еЙ!!ольдса, при которых проводились опыты, з1!ачитель!1ую )Оль гг я играл молекулярны!! об-

с; /г

СаапаЗ смеси A/F

Рос. 5-21. Характеристики срывя пламен.! пропано-воздушНх c.Meceii при cтaбЛJlнзaiнI! на стержнях разного диаметра, прн атмосферном дав.те-нии (Скарлок).

меи в зоне горе!ия. Существенно, что при уве-личе!1ии критерия Рейнольдса (большие размеры илн скорости) !aкcи-мумы кривых на рнс. 5-2! сдвигаются к липни ств х!!ометр!1ческого состава, так как увеличивается интенсиву ность турбулентности, уменьшается роль молекулрярно диффузии и определяющим становится турбулентный обмен.

Есл!1 учесть втияние молекулярного обмена, то станф внтся по!1ятнын, почему экспер!1ментальная завяснмость 1 от (1 количестае!1НО не согласуется с теорег1!ческимн вщ водами, полученными в нредположенни больших критерив Рейнольдса. По данным Скарлока, ~~ if, тогда кав теорет!1ческн l/j, ~ d. Причина получения меньшего пок* зателя будет рассмотрена ниже. Другие исследователи например Лонгвелл (Longwell, 1949) и де Зюбей (de Zuba 1950), для трехмерных стабилизаторов прн больших крщ