сериях Рейнольдеа получили приближенную завнсимпсгь

На рис. 5-22 приведена сводка экспериментальных данных в виде зависимости критерия Пекле, отнесенного к скорости потока, от критерия Пек,г1е, отнесенного к нормаль. noil скорости распространения пламени [по Сполднигу и То тту (Spalding and Tall, 1954)]. Прн обработке опубликованных данных в тех случаях, когда нормальная скорость раснространения нламени для соответствующей смеси не была указана экспериментатором, эта скорость была принята по оценке; если максиму.м кривой .не соответство-ва.! стехиометрическому составу, то оценивался состав сыесц в зоне реакции, отличавщийся от исходного вследствие раз.чичия коэффициентов диффузии компонентов. Приведенные данные относятся к двух- и трехмерпы.м стабилизаторам различной формы, и экспериментальные точки соответственно хорошо группируются около двух раз-лпчых кривых. Бо.льшии Критериям Re соответствует тан-гечс угла наклона 2, однако прн малых критериях Re на-к.тон становится меньше. Наклону 2 соответствует зависимость Vfid. наклону 1,5 соответствует Уд--. . Учи-тти.ая допущения, сделанные при использовании теории поюбия, совпадение можно считать вполне удовлетворите 1ьным.

Скарлок (Scurlock, 1949), проводивший исследования стабп.тизированиых пламен шлирен-методом, опубликова,л также фотографии, на которых отчетливо видно, как силь-ип химическая реакция изменяет характер течения, удли-н.чет циркуляционную зону, уменьшает образование и срыв вихрей. Эти данные показывают, что анализ методами теории подобия без учета изменения объема, происхоляшего вследствие реакции, не может дать иолнонеиных результатов. Иногда наб.люда1отся также так называемые остаточные пламена, которые могут стабилизироваться, но не распространяются по всему потоку.

Завссимость скопости потока, прикоторой происходит срыв пламени, от абсолютного давления была исследована де Зюбеем de Zufaav, 1950), По его данным V - p V -Эта зтвчсимость показывает, что в его опытах иреобла-Дсчо турбулентное перемешивание н химическая реакция была второго порядка.

Максимальная скорость реакции. Приведенное выше графическое решение задачи о иесгационар-

Xpumepuil Пенле. отнесенный н скорости Su

Piic. 5-22. Характористнки срлва пламени для гомогамных смесей лри и;пользован!Ш в качестве стабилизйторов плохообгекаемых тел различной формы.

ПОМ распространении пламени основывалось на пронзволь-но выбранном законе реакции, отвечающем кривой, пока-заннон на рис. 5-3. Вместе с тем было отмемено, что если -скороеть peaiKuHH онределяегси столкновениями между молекулами топлива и кислорода, то, используя кпнетиче-Скуго теорию газов для закона реакции можно найтн также аналитическое выражение. Примером такого выраже-

ПИЯ является уравпсиие (5-9). Эвери и Харт (.А.\сту and Hart, 1953), а также Лоигвелл, Фрост и Вейс (Longwell, Frost and Weiss, 1953) использовали этот метод для определения той стадии проиесса горения, которой соответствует максимальная объемная скорость реакции и, следо-ватетьно, положение максимума кривой, описывающей протекание реакции. Эвери и Харт получили выражение для температуры таза Г которой соответствует макси-ма.льная скорость реакции, в виде

= -ГПШу/Г- (5-51)

Принимая в качестве характерных для горения углеводо-родо-воздушиых смесей с.тедующяе значения:

7 = 2 000° К,

R = 2 /сал/маЛ)-С,

£ = 40 000 кал!моль,

получим:

Г = 1 670 К.

Если принять начальную температуру Г, = 300К, то ука-зптнии!: величине будет соответствовать приблизительно 80*/0 новьинения температуры от до Т,. Смесь, имеющая такую температуру, может быть получена непрерывным перемешиванием горючей смеси с продуктами полного сгораиия в весовом отношении 1:4. Эверп и Харт указывают, что ка.мера сгорания, в которой происходит смешение газов в такой пропорции, будет иметь минимально возможный объем.

Абсолютное значение максимальной скорости реакции может быть вычислено, если подставить ве.тичииу в уравнение (5-9) или в другое подобное выражение. Ис-польз}Я константы, найденные экспериментально для низкотемпературного окисления углеводородов парафинового ряда, Эвери и Харт нашли, что при комнатной начальной температуре и при атмосферном давлении максимальная скорость выделения тепла при горении стехиометрической бутано-воздушнон смесн равна 2,6-10 кал/см-сек. Со мнсваясь в правильности использования данных по низкотемпературной кинетике, авторы провели также сравнй-