ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обратный ток горючих топочных газов—отличный поджигатель горючей смеси из "Что такое горение" при косом фронте пламени достижение его устойчивого, неподвижного расположения над устьем трубки оказывается невозможным без дополрштельных мероприятий. Таким мероприятием могло бы оказаться непрерывное искусственное поджигание (частой искрой, факелком, раскаленным телом), как это схематически показано на схеме а фиг. 40. [c.119] Однако имеется полная возможность восстановить потерянную способность удерживать пламя у устья трубки и при достаточно значительных форсировках, ттри которых движение потока горючей- смеси заходит в область беспорядочно-смесительного (турбулентного) течения. Для этой цели достаточно, например на пути потока поставить какое-нибудь плохо обтекаемое тело создающее развитую зону местного торможения этого потока Примером такого местного затормаживания потока может слу жить схема д фиг. 40, где в середине трубки расположена не большая поперечная площадка. В этой зоне затишья при поджигании смеси пламя сядет по краям площадки, что будет свидетельствовать о новом возникновении некоторого участка прямого уравновешивания встречных скоростей поступательной скорости потока и встречной скорости распространения пламени, достаточного для поджигания быстро движущейся вокруг этой зоны остальной части горючей смеси. Легко понять, что при таком центральном поджигании косой фронт пламени примет уже форму обратного конуса с опрокинутой вниз вершиной в центре поджигающей зоны. [c.121] На схеме з фиг. 40 показан случай местного затормаживания потока яри помощи введения в поток лроволочного кольца. Создаваемая при этом кольцевая зона торможения скоростей газа обеспечивает возникновение устойчивого прямого огневого конуса пламени при таких скоростях вытекания горючей смеси, при которых сама трубка уже не в состоянии удержать пламя. Если нагрузку (т. е. скорости) соответственно уменьшить, то пламя соскочит с кольца и сядет снова на устье трубки. [c.122] Всякая воздушная горючая смесь характериззяется двумя основными постоянными величинами удельным тепловыделением единицы объема ккал/м ) и нормальной скоростью распространения фронта пламени (м/сек). Следовательно, и произведение этих величин будет представлять собой характеристическую постоянную величину для данного состояния смеси в виде удельной теплопроизводительности фронта пламени на единицу его поверхности, исчисляемой в килокалориях выделяющегося тепла на каждый квадратный метр поверхности фронта горения в секунду (ккал/м м/сек = ккал/м сек). [c.122] Если в устье трубки расположить слой сильно пористого огнеупорного материала, то на выходе его окажется целая сеть мельчайших отверстий, близко расположенных друг к другу. Если горючую смесь пропустить через такую пористую насадку, поджечь и дождаться ее окончательного прогрева, то множество таких мельчайших горелок создаст соответствующее количество мельчайших конусков, отдельно неразличимых для глаза и сливающихся в один тонкий огненный покров. В свое время это дало повод некоторым авторам неудачно назвать такой способ сжигания беспламенным . Такое название скорее всего можно было бы присвоить процессам медленного окисления, о которых говорилось в начальных главах. В рассматризаемом же случае мы имеем дело с короткопламенным процессом, возникающим по двум основным причинам 1) благодаря развитию суммарной поверхности фронта горения за счет огромного количества мельчайших канальцев пористой насадки и 2) вследствие высокого предварительного прогрева горючей смеси внутри этой раскаленной насадки, вызывающего, с одной стороны, ранее воспламенение смеси еще до ее выхода из устьев канальцев, а с другой стороны, — значительный рост скорости распространения пламени. Такой эффект приводит как бы к частичному втягиванию пламени внутрь пористой насадки. [c.123] Грубым примером подобного частичного втягивания начальных участков фронта пламени может служить трубчатая горелка, в которой вместо холодных краев металлической трубки имеется огнеупорная керамическая вставка. Раскаляясь от непосредственного воздействия пламени, она вместо обычного охлаждения наружной части потока, вызываемого отводом тепла по металлу, начнет дополнительно подогревать начальные краевые участки горючей смеои, что приведет, как мы знаем, к увеличению скорости распространения пламени, которая по величине станет больше местной поступательной скорости потока, попрежнему заторможенной как стенками трубки, так и самой трубчатой вставки. При этом как понятно, произойдет проскок пламени внутрь горелки и начало фронта пламени установится на такой глубине горелки, где смесь еще не успевает чрезмерно прогреться и где снова обе встречные скорости — поступательная скорость потока и скорость распространения пламени — уравновесятся . [c.123] Устье трубки может служить горелкой и в случае организации смесеобразующего факела, когда сгорание таза происходит в воздушном пространстве при вытекании в него топливного газа и по мере образования горючей смеси при этом (фиг. 42). Замедленный процесс смесеобразования приводит в таких случаях к значительному удлинению факела по сравнению со случаем сжигания в трубчатой горелке готовой горючей смеси. Если в воздушное пространство втекает холодный топливный газ, то прц его поджигании фронт воспламенения может установиться на сравнительно далеком расстоянии от устья горелки. Однако если рядом работает несколько горелок с небольшими расстояниями между ними, то зона воспламенения может приблизиться к устью трубок за счет возвратного вихря горячих сгоревших газов, возникающего между каждыми двумя соседними горелками вследствие подсасывающего действия вытекающих из трубок струй. При одиночной горелке к корню факела подсасывается окружающий холодный воздух, который, пока он сам не прогреется, оказывает отрицательное воздействие на начало воспламенения, так как является источником холода. При непосредственном же соседстве двух или неокольких горелок к корню факела удается привлечь часть горячих сгоревших газов, являющихся источником тепла и могущих при известных соотношениях обеспечить более раннее, сравнительно с предыдущим случаем, поджигание образующейся смеси, а также более интенсивное протекание предварительных газификационных процессов, требующих затраты тепла. Понятно, что такое положительное тепловое воздействие в первую очередь испытывают на себе центральные факелы, защищенные от излишнего охлаждения краевыми, наружными факелами, работающими в этом отношении в худших условиях. [c.125] Ных соотношений, на которой происходит выделение тепла, постё пенно распределяющегося по всей смеси. Таким образом, падение содержания как кислорода, так и топлива по мере приближения их к фронту горения (линии расчетных соотношений) сопровождается постепенным прогреванием, т. е. активизацией молекул кислорода и топлива перед возникновением соприкосновения между ними и вступлением их во взаимную реакцию горения. [c.127] При спокойно-струйчатом втекании топливного газа в окружающий воздух расстояние между установившимся фронтом воспламенения и устьем горелки будет определяться, с одной стороны, постепенным торможением втекающей в воздух расширяющейся струи газа, а с другой — степенью охлаждающего воздействия холодной горелки на образующуюся смесь. В том месте, где оба эти фактора приведут к равенству поступательной скорости рбразующейся смеси и характеризующей эту смесь встречной скорости распространения пламени, и возникнет устойчивый уровень воспламенения. [c.127] Вернуться к основной статье