Жалынның қалыпты таралуы

– стационарлы жалын

Тыныштық және ламинар режимде-жалынның дұрыс таралуы түрбулентікке –жалынның турбулентті таралуы.

– жанудың массалық жылдамдығы

Жану өнімдері жалын алаңынан газдың V_Г жылдамдығымен кетеді.

Олардың арасындағы қатынасты келесі баланстан анықтауға болады.

Теңдеуден (2) көрінетіні, жану кезінде газ кеңеюінен көрінетін жалын жылдамдығы жану өніңмдеріне қатысты жоғары, ал жаңа қоспаға қатысты кем.

Уақыт бірлігінде жанатын қоспалар көлемі V_Г

Қоспаның сол көлемін (V_Г) қарастырылатын теңдеу (4) алаңы мен S құбырдың бойлық қимасының алаңынан көруге болады.

Жалын таралуының V_Г қарастырылатын жылдамдығы – аралығы 1 секунд деп алынған жалын алаңының 2 күйі аралығындағы қашықтыққа тең ауысуының жылдамдығы.

Алаудың таралуы

Жылжымайтын немесе ламинарлы-жылжитын жанғыш газ қоспаларының жану интенсивтілігі алаудың нормалы таралу жылдамдығымен сипатталады U_n (алау нормаль бойынша жану фронтына қарай таралады). Алаудың алдын ала дайындалған жану қоспасында таралу процессін, яғни бұл қоспа құбыр ішінде қозғалады деп қарастырайық. Басталған жану нәтижесінде алаудың қалыңдығы d болатын фронты пайда болады және қоспаның қозғалу бағытына қарай қозғалады. Алау фронтының тұрақтануы қоспа жылдамдықтарының теңдігі кезінде және алау фронтының орын ауысу жалдамдығы қарама-қарсы бағытталған кезде байқалады. Алаудың нормалды таралу жалдамдығы қоспа құрамынан(стехиометриялық қоспада ол тұрақты болады), температуралан, жанғыш газ түрінен және тотықтырғыштан тәуелді және келесі мәндерге ие: СО + ауа – 0,43 м/с; СН₄ + ауа – 0,38 м/с; Н₂ + ауа – 2,65 м/с; Н₂ + О₂ – 13 м/с.

Алаудың таралуын жылуөткізгіштіктің жылуды параллель орын ауыстыру және жану өнімдерінің диффузиялық орын ауыстыру, соның ішінде белсенді орталықтардың таза қоспаға және таза қоспаның жану зонасына орын ауыстыру шарттары кезіндегі алаудың жіңішке зона арқылы газдың өтуіндегі реакцияның прогрессивті удеуінің үздіксіз процессі ретінде қарастыруға болады [10].

Алаудың таралуы кезінде фронтта газ массасын екі бөлікке бөледі: алдында – әлсіз жылынған газ қоспасығ артында – қатты жылынған жану өнімдері. Жану зонасында температура бастапқы Т ₀ –ден жану температурасына Т _г дейін өзгереді, сонымен қатар жанғыш заттардың концентрациясы С ₀ –ден 0-ге дейін азаяды. Реакция жылдамдығы жанғыш заттардың концентрациясынан С және температурадан Т тәуелді болады, сондықтан алау зонасында ол максимум арқылы өтеді (температура көтерілуімен артады және жанғыштар концентрациясының азаюымен кемиді). Химиялық реакция жылдамдығы неғұрлым көп болса, алаудың таралу жылдамдығы соғұрлым көп болады және газдығ алау зонасында болй уақыты аз болады (сурет 3.5).

	Сурет 3.4. Жанғыш заттар температурасы концентрациясының өзгеруі және алау фронтындағы реакция жылдамдығы
Сурет 3.5. Алау фронты қалыңдығын анықтау

Температуралардың ақиқат таралуын жанама сызықты нүктеде асыра өткізіп және Т₀ және Т _г түзуіне дейін ұзартып сынық сызықпен алмастырамыз. Қиылысу нүктелері арасындағы аралық d – алау фронтының жылулық ені. Алаудағы температуралардың максималды градиентін келесі түрде келтіруге болады . Алау зонасынан жылу ағыны таза қоспаны жылытуға келесідей жылу өткізгіштікпен барады . Басқа жағынан, бұл жылу Т ₀ -ден Т _г –ге дейінгі температурада r· U_n· 1 (1 кг/м³· 1м/с × 1м² = 1 кг/с) мөлшеріндегі қоспаны жылытуға жұмсалады:

.

q үшін формуланы бsлай отыра, таралудың нормалды жылдамдығы мен алау фронты қалыңдығын байланыстыратын арақатынасын аламыз:

, (3.8)

мұнда a – температураөткізгіштіктің коэффициенті, м²/с.

– теңдеуін аламыз.

алаңдар заңы

Жалынның таралу жылдамдығы қалыптыдан жоғары, жалын алаңы құбыр қимасынан жоғары.

dS – жазықтыққа жалын алаңы элементінің проекциясы жалын таралуына ┴ бағытталған.

Cos-ca заңы – жалын таралу заңы, cos φ пропорционал өседі.

Жалын элементі алаңының бетінің ұлғаюын қисығы кезінде ондағы қоспа жануының өсуіне әкеледі.

Дата добавления: 2015-10-23