Теоретические предпосылки разработки эффективных газовых вагранок. Черный А.А. - 9 стр.

расхода (избытка) воздуха и скорости истечения смеси наблюдалось
удлинение зоны воспламенения.
       Рассмотренные аналитические зависимости для определения зоны
факела, несмотря на теоретическую ценность, не универсальны, так как
содержат    ряд    опытных      коэффициентов,   определение     которых
затруднительно. Это делает невозможным определение длины факела для
случая высокотемпературного сжигания газа без дополнительной
экспериментальной проверки.
       По теории Г.Н. Абрамовича горящий свободный факел подчиняется
закономерностям затопленной свободной струи. Экспериментальное
изучение газодинамики свободно горящего факела проводилось Г.Я.
Вьюговой и Ш.А. Ершиным. Эти исследования указывают на общность
механизма переноса в холодных, горячих и горящих струях. Динамические
свойства горящего факела мало отличаются от свойств обычной
неизотермической струи. Вместе с тем исследования Г.Я. Вьюговой
показали, что дальнобойность горящего факела несколько меньше, чем
холодной струи. Угол раскрытия горящего факела оставался приблизительно
равным 230 независимо от состава горючей смеси. Он оказался большим, чем
для холодной струи, для которой угол раскрытия определен в 180. Форма
факела была конически расходящаяся с круглыми поперечными сечениями.
Во внутренней части конуса, заключающей холодную смесь газа и воздуха и
ограниченной поверхностью сгорания, температура оставалась постоянной и
только вблизи фронта горения быстро повышалась, достигая максимума в
вершине поверхности сгорания. Химический состав горючей смеси менялся в
момент сгорания вблизи поверхности сгорания. В зоне, расположенной выше
поверхности сгорания, происходило непрерывное убывание температуры,
скорости и содержания СО2 по оси факела. Поле температур видоизменялось
следующим образом:
       в нижней части факела, на оси наблюдался минимум температуры и
два максимума, расположенных симметрично по обе стороны оси в точках
пересечения с поверхностью сгорания. По мере продвижения сечения от
сопла горелки к вершине поверхности сгорания максимумы температуры
сближались, сливаясь в одну точку в вершине поверхности сгорания. Поле
скоростей видоизменялось аналогичным образом, но относительная величина
максимумов была значительно меньше, чем для температурного поля, и они
располагались ближе к оси. Наличие этих максимумов в полях скоростей
объясняется весьма быстрым ростом температуры газов в результате реакции
горения. Максимумы в скоростном поле сливались в одну точку несколько
ниже вершины поверхности сгорания, причем скорость здесь
приблизительно равнялась первоначальной скорости истечения холодной
горючей смеси из сопла горелки.
       Некоторые исследователи утверждают, что газодинамические
процессы в факеле при сжигании оказывают преобладающее влияние, а сама
реакция горения после завершения перемешивания газа с воздухом протекает
в очень малый промежуток времени. К.И. Щелкин считает основным
                                   9