Газоснабжение. Жуков Н.П - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ
РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЛАМЕНИ
Цель работы
: определить нормальную скорость распространения пламени при горении природного
газа на горелке Бунзена, при полностью открытом отверстии для входа первичного воздуха в горелку с
коэффициентом избытка воздуха, равным единице.
Методические указания
Пламенем называется зона, в которой протекает реакция горения. Характерным свойством пламени
является его свечение, что даёт возможность зрительно наблюдать и изучать форму, размеры и другие
характеристики пламени. Различают два случая распространения пламени: нормальное (медленное го-
рение) и детонационное.
Нормальной скоростью распространения
u
н
пламени называют скорость движения фронта пламени в
направлении, нормальном к его поверхности, отнесённую к свежей ещё не сгоревшей смеси, и обязанную
своим происхождением процессу передачи теплоты молекулярной теплопроводностью.
Как правило, нормальная скорость распространения
u
н
пламени определяется физико-химическими
свойствами смеси и является физико-химической константой.
На практике нормальную скорость распространения пламени необходимо знать для определения
пределов устойчивости пламени горелок, работающих на гомогенных горючих смесях, для решения во-
просов взаимозаменяемости различных газов и др.
Под скоростью равномерного движения
u
пламени понимают линейную скорость поступательного
движения фронта в целом. Значение
u
не является физико-химической константой горючей смеси. Зна-
чение
u
н
будет равно
u
только в случае, если направление движения пламени будет всё время совпадать
с направлением нормали к каждому элементу поверхности пламени. В остальных случаях оно будет
всегда меньше
u
.
Нормальное распространение пламени имеет место в неподвижной газовоздушной смеси, или в ла-
минарном потоке.
Наиболее эффективным методом экспериментального определения нормальной скорости распро-
странения пламени является метод Гюи-Михельсона. При этом опыты проводятся на горелке Бунзена,
из устья которой выходит газовоздушная смесь с коэффициентом расхода первичного воздуха 0,5 – 1,0.
Пламя состоит из двух конусов – внутреннего, в котором выгорает часть газа, обеспеченная первичным
воздухом, и внешнего, в котором выгорает оставшаяся часть газа за счёт атмосферного воздуха (рис. 1.)
h
2
1
ω
п
u
ω
н
ϕ
ϕ
R
Стабильность формы внутреннего конуса обеспечивается тем, что в каждой точке его поверхности
нормальная скорость распространения пламени
u
н
, направленная по нормали внутрь конуса, будет рав-
на противоположно направленной составляющей ω
н
скорости потока ω
п
газовоздушной смеси.
Для внутреннего конуса справедливо равенство
FuWf
н
=
, (1)
Рис. 1. Схема пламени горелки Бунзена:
1
– внутренний конус;
2
– наружный конус;
и
н
– нормальная скорость распространения
пламени; ω
п
– скорость потока газовоздушной
смеси; ω
н
– нормальная составляющая скорости
потока;
R
– радиус горелки

Страницы