Чем меньше ееличнна Vsjv, гем ниже проходит соотве]-ствуюшая линия теплового баланса (рис. 5-24).

Излучение ие изменяет положения кривых материального баланса; данная скорость реакции обусловливаегся вполне определенной температурой и не зависит от того, каки.м Q6pz3oi достигнута эта температура. Однако в данном случае состоянию равновесия соответствуют уже не точки пересечения этих кривых с верхней прямой теплового баланса при адиабатической реакции, а точки пересече пня с соответствующей каждой из них линией тепловоте

Рнс. 5-24. Кривые тсаловаго оа-.шнся для гомогенной зоны реакции при наличии радиационных тепловых погерь.

Рис. 5-25. Кривые теплового и материального баланса для гомогенной зоны реакции при налн-чип радиа1и10ных i епливых потерь.

; - гcoieтpIlчecкoe ?сесто TC)4tK псресс-

баланса. Геометрическое место эти.ч точек показано на рис. 5-25 отрезком пунктирной кривой. Верхний участок кривой заканчивается в точке, где величина Vsjp v так велика, что реакция не может идти при данном расхо.те горючей смеси; в этом случае срыв пламени происходит ио той же причине, как и при отсутстствии радиации, но не-CKo.ibKO раньше. Нижний участок кривой тоже обрывается Б некоторой точке, так как в этой области при уменьшении параметра Us/v кривые теплового баланса понижаются быстрее, чем кривые материального баланса; таким образом, при малых весовых расходах излучение может сильно снизить температуру, в то время как она должна быть достаточно высокой даже при медленном протекании реакции, так как скорость реакции зависит от температуры по экспо11енциальному закону. Поэтому горение может пре-крашаться при уменьшении количества смеси, поступаюшсй

)8елачение

В зону реакции, или при увеличении размера самой зоны, что и наблюдается в некоторых камерах сгораиня газовых турбин.

Величина lJs\v является параметром прп построении кривых теплового баланса; для кривых -материального баланса таким параметром служит lJblvp ~\ Поэтому величина р определяет геометрическое мести точек пересечения соответствующих кривых. На рис. 5-26 пока-з:ию, как изменяется положение кривой точек пересечения при р1злнчных Следует отме-

тить, что при уменьшении д.-iiJiJa кривых уменьшается, и, наконец, иач1шая с некоторого конечного значения р -\ точки пересечения игсутствуют. По рис. 5-26 .можно определить область устойчивого горения в координатах Usjv, р (рис. 5-27а). Как видно, при постоянном дав.т1енпн в зоне реакции супщст-вуют верхний и нижний пределы скорости потока, а также чш существует нижнее предельное значение р , ограни чивающее возможность сущесгвования пламени вне зависи-

Maini!) поспоячнаго

ycmoumis горете Лшшя постоянного оа8мно.я

Срыв пламена ори уменьшении сорости

Рис. 5-26. Геометрическое место точек пересечения при различных значениях для гомогенной зоны [)е;ж11,пи.

Рас. иого зоне

5-27а. Область устойчн-горения в гомогенной реакции при наличии радиационных Tcn.iouiiix потерь.

Рис. 5-275. Влияние радиации на п1)еделы воспламенения.

Мости от скорости потока. Анализ явлений, происходящих

зоне реакции при постоянном Vsju с уменьшением -Но соответствует пзыеиениго условий протекания процесса в камере сгорания газовой турбины при увеличен!П1 высоты, позволяет сделать важные выводы. Вели камера

сильно форсирована (Vsjv велико), го срыв пламени прои. 3)йдет при достижении верхней вегви кривой рис. 5-27а Увеличение р-13 ера камеры (o/s) позволяет отодвинуть гр ницу срыв!. Если, наоборот, величина мала, то услО!

вия срыва определяются нижней ветвью кривой, и поэтому для улучшения характеристик камеры с;1едует уменьшить; ее рлз\1е,)ы, Таким образом, рациональные мероприятия по улучшен.1.0 ха,)лктерлстик могут быть намечены только носпе выяснения типа срыва.

Зависимости, прпввдениые па рис. 5-23-5-27, справедливы для определенной горючей смеси, например стехиометрической пронано-воздушной смеси. Изменение состава смеси сказывается по-видимо.му, так, 1ак это показано на рис. 5-28, где различным кривым соответствуют разл11ч-пые значения р -. 06-. [асть \стойчивого горения 01ра1тичена замкнутой кривой и уменьшается П1)и понижении давления. В ]\аме-ре сгоран1Ия, д.ля которой диацазон устойчивого горения по составу смеси сужается при увеличении объемного расхода, граница срыва обусловлена форсированием по скорости; поэтому ее характеристики можно улучшить увеличением размеров. С другой стюропы, если диапазон устойчивого горения сугкастся при уменьшении скорости, это означает, что чрезмерно велики потери иа излучение, и поэтому хараетеристикц такой камеры могут быть улучшены уменьшением размеров. Расчеты Сполдипга н Толла (Spalding and Tall, 1954) для уг-леводородо-воздушных смесей при комнатной исходной температуре показали, чго величина Us/v, соответствующая наиболее широкому диапазону устойчивого горения при даппом давлении или минимальному значению давления при данном составе смеси, равна приблизительно 2 сек 1.

Ориентировочные значения радиациоштых тепловых потерь от горячих продуктов cropaimn в холодную окружающую среду могут быть получены иа основании данных, опубликованных Хейлнгеистэдтом (Heiligensleadt. 256

О С/летиометрая

Рис. 5-21 Вероятная форма харак-терлстлк ср->1ва пламени в го,мо-генной зоне реакции прн р!1злич-ных ЗБачепиях р~.