SHPORA.net :: PDA

Login:
регистрация

Main
FAQ

гуманитарные науки
естественные науки
математические науки
технические науки
Search:
Title: | Body:

Распространение пламени в ламинарном потоке газовоздушной смеси. Горелки Бунзена.


Для стабильного процесса горения фронт пламени должен быть остановлен в пространстве. Это обеспечивается газогорелочным устройством ( горелкой). Как уже отмечалось, условием стабилизации является равенство скорости потока смеси и нормальной скорости распространения пламени (Wn= uн) . Однако, если бы скорость потока возросла ( Wn> uн), то пламя оторвалось бы от горелки. В противном случае, когда Wn< uн., пламя проскочило бы в горелку. В том и в другом случае теряется устойчивость процесса горения. Это не происходит благодаря тому, что поток смеси имеет неравномерное поле скоростей: в центральной части потока скорость максимальна, а у стенки равна нулю. Вследствие этого возникает косой фронт пламени. Косой фронт требует непрерывного поджигания смеси. При косом фронте оказывается возможным регулирование горелки по расходу смеси.

Рассмотрим это подробнее на примере пламени лабораторной горелке Бунзена.

Из устья горелки выходит газовоздушная смесь с избытком горючего ( газ смешан с первичным воздухом, 50…60% теоретически необходимого количества). Газовоздушный поток движется в трубе горелки ламинарно и поле скоростей имеет параболический характер.

При выходе из горелки, такое поле скоростей сохраняется, а после выхода деформируется за счет подсоса окружающего воздуха.

Пламя состоит из внутреннего и наружного конусов. Внутренний конус является поверхностью остановленного фронта пламени, где выгорает часть горючего, обеспеченная первичным воздухом. Внутренний конус пламени ярко очерчен и имеет зелено-голубоватый цвет. Наружный конус представляет собой поверхность, ограничивающую объем, где в результате поступления окружающего воздуха выгорает оставшаяся часть газа. Наружный конус не имеет четко контура, его границы размыты.

На остановленном фронте внутреннего корпуса в каждой точке выполняется равенство между нормальной скоростью распространения пламени uН ( направлена внутрь конуса) и нормальной составляющей скорости потока смеси WH скорость потока смеси Wn разложена на нормальную WH и тангенциальную Wт составляющие. Составляющая Wт смещает фронт вверх, стремясь оторвать пламя от горелки. Поэтому то и требуется непрерывное поджигание смеси. В горелке Бунзена это обеспечивается поджигающим поясом у стенки, где поток заторможен. Здесь не может происходить отрыв пламени, так как скорость потока является осевой и равна нормальной скорости распространения пламени

(Wn= uн). В связи с тем, что при изменении расхода газовоздушной смеси поджигающий пояс сохраняется, возможно регулирование горелки.