тепловая теория гашения пламени

+ 0 -

Alino4ka5009

11 сент. 2015 г., 22:50:12 (8 лет назад)

При ламинарном течении горящего газа (в узких каналах) теплоотдача— кондуктивная, ее режим аналогичен режиму теплового взрыва. Поэтому а вычисляем по уравнению (5.20) для цилиндрического длинного канала, для которого 5/Vo=4/d, где d — диаметр.[ ...] Выражение в левой части (13.4) представляет собой безразмерный критерий Пекле (Ре), построенный здесь из нормальной скорости пламени, диаметра пламегасящего канала и температуропроводности исходной горючей среды. Из уравнения (13.4) следует, что на пределе распространения пламени Ре=РеКр« const, так как PeKp y rft и УЛ; Рекр по существу не зависит от термодинамических и кинетических особенностей реакции в пламени. Постоянство РеКр — основной универсальный закон работы огнепре-градителей. Можно оценить и абсолютную величину Рекр, принимая в качестве разумного значения Л = 130 кДж/моль, Гь=2000 К, Го = 300 К, находим Рекр = 71.[ ...] Хотя гашение имеет тепловую природу и обусловлено теплоотдачей от газа к твердой стенке, пределы гашения не зависят от теплопроводности и теплоемкости материала стенок пламегася-щих каналов [580]. Для объяснения такой, казалось бы, парадоксальной особенности рассмотрим распределение температуры в газе и в стенке канала после сгорания; соответствующие параметры для каждой из этих сред отмечены индексами g и s. После сгорания газ нагрет до Ть, температура стенки Г0. При этом возникает бесконечно большой тепловой поток, и ?в обеих средах мгновенно устанавливаются конечные перепады температуры ATg и ATS. Для приближенной оценки считаем распределение температуры линейным. При дальнейшем теплообмене заметно изменяется не А Г, а ширина прогретых зон, поскольку уже при небольшом охлаждении самой горячей точки газа, при котором ATg[ ...] Ввиду большой разности плотностей сгорающего газа и материала пламегасящей стенки, каков бы ни был последний, ATs< ATg. Так, для сгорания метано-воздушной смеси в стеклянном капилляре при Г =2000 К Хг=1,0-10-3, Ях = 5,9-10 3 Вт/(см-К); Cgpg = = 2,2-10-4, csps = 2,2 Дж/(см3-К), Д 7 =1700 К, ДТ5 = 7 К. Для горения той же смеси в медном капилляре A,s = 3,9, csps = 3,4, ATS = = 0,25 К. Теплопроводности твердых материалов здесь различаются в 600 раз, ДTs в 30 раз, однако различие ATS не имеет практического значения, поскольку оба Д7V очень малы по сравнению с Д Tg.[ ...]