В качестве вводной теоретической задачи рассмотрим лами­нарное горение предварительно не перемешанных газов в свобод­ном пограничном слое, образованном при смешении двух плоско­параллельных потоков топлива и окислителя [Л. 43]. Как и в других случаях, результаты исследования ламинарного факела, опирающиеся на физически строгие уравнения, свободные от введения эмпирических данных, служат качественной моделью расчета турбулентного диффузионного факела. Более того, […]

В отличие от предыдущих глав, посвященных горению непере — мешанных газов, в этой глайе рассмотрим особенности, присущие турбулентному газовому факелу, возникающему при сжигании заранее подготовленной однородной смеси. В то время как при диффузионном горении газов горючая смесь топлива и окислителя образуется непосредственно в зоне горения, в гомогенном факеле к фронту пламени притекает готовая горючая газовая […]

К числу основных интегральных характеристик факела отно­сится его длина. Величина ее сравнительно легко может быть оп­ределена из опыта, а также из расчета. Ряд работ, посвященных теоретическому и экспериментальному определению длины факела, упоминался ранее. Для диффузионного факела зависимость длины его от основных определяющих факторов может быть получена из соображений размерности. Для ламинарного диффузионного фа­кела, развитие которого […]

В соответствии с общей постановкой задачи, изложенной в пре­дыдущем параграфе, представим фронт пламени в потоке однород­ной газовой смеси в виде поверхности сильного разрыва. На такой Поверхности косого теплового скачка [Л. 28] происходят в резуль­тате сгорания свежей смеси мгновенное тепловыделение и нагрев продуктов сгорания до максимальной температуры. На ней пре­терпевают разрыв скорость потока, давление, температура и […]

Для расчета турбулентного диффузионного факела могут в прин­ципе применяться любые расчетные методы, развитые в теории турбулентных струй [Л. 1; 22]. Все они основаны на так называе­мых полуэмпирических теориях турбулентности [Л. 94 и др. ]. Поэтому от аналитически замкнутого расчета ламинарных струй и факела (см. § 1-2) их отличает необходимость введения некоторой эмпирической информации, заимствованной из […]

При заданной скорости турбулентного распространения пламени местоположение фронта пламени в гомогенном факеле однозначно определяется кинематическим соотношением В. А. Михельсона ‘-і arccos ~ -, (7-12) Где, как и раньше, иф — скорость потока свежей смеси перед фрон­том; WT — скорость распространения пламени; — угол между вектором скорости и нормалью фронта. Значение WT может быть заимствовано из […]

Принято различать две формы прямоструйного факела — затоп­ленный факел и спутный. В первом случае речь идет об истечении, струи топлива в пространство, заполненное неподвижным окисли­телем (например, воздухом), во втором — об истечении струи топ­лива в движущийся параллельно спутный поток окислителя. Вто­рой случай, очевидно, является общим и содержит в себе в качестве Частного, при равенстве нулю […]

В предыдущих параграфах задача о горении однородной газо­вой смеси в турбулентном факеле рассматривалась в одной из двух частных постановок. В первой из них газодинамический расчет фронта пламени — поверхности теплового скачка — дополняется предположением о максимальном отклонении потока. Во второй скорость турбулентного горения на фронте считалась заданной априори, Тем самым в неявном виде в основу […]

Рассмотрим диффузионное горение в области турбулентного смешения двух спутных плоскопараллельных потоков газа — топ­лива и окислителя. Схема факела аналогична изображенной на рис. 1-2 для ламинарного горения. Она отличается, однако, от ламинарной прямолинейностью фронта пламени. Это следует из приведенного ниже решения, но может быть, как об этом говори­лось в предыдущем параграфе, обосновано простейшими сообра­жениями размерности. Действительно, […]

Выполним теперь аналогичный предыдущему расчет для тур­булентного высокоскоростного диффузионного факела. Для ре­шения воспользуемся расчетом по методу подобия ры2. Исходная система уравнений турбулентного пограничного слоя сжимаемого газа может быть записана в виде [Л. 22] (8-13) Эта система отличается от системы (6-1) тем, что в уравнении энергии стоит разность энтальпий торможения: Граничные условия для рассматриваемой задачи записываются […]