рюється між негативно зарядженою пальником і позитивним електродом, встановленим у "хвості" полум'я. Таким чином організовується рух позитивних іонів до пальника униз і електронів вгору.
У варіанті б полум'я поширюється від позитивно зарядженої пальники до негативного електроду. У цьому випадку до пальника спрямовується потік електронів, а позитивні іони отримають додаткову кількість руху по ходу потоку.
Варіанти в и р відрізняються відсутністю другого електрода і накладенням електричного заряду на пальник. У варіантах б і г полум'я гранично чітко розглядається як індивідуальна система, що містить електрично заряджені частинки і здатна до збурень і спотворень у своїй структурі під дією слабкого електричного поля.
У варіанті в пальник має негативний заряд, отже, позитивні іони з обсягу полум'я будуть прагне до пальника; у варіанті г повинна спостерігатися зворотна картина: до позитивно зарядженої пальнику з полум'я спрямується потік електронів.
Експерименти, поставлені за схемами в і г, цікаві тим, що, по-перше, виключається можливий вплив на кінетику хімічних реакцій теплового ефекту, одержуваного в результаті перетворення енергії електричного поля при проходженні струму через полум'я в теплову, по-друге, змінюючи знак електричного заряду на пальнику, можна диференційовано і більш чітко виявити вплив іонного вітру на процес поширення полум'я.
Отже, створюються передумови для визначення впливу наявних у полум'ї заряджених частинок на кінетику хімічних реакцій, так як підвищення температури полум'я за рахунок перетворення електричної енергії в теплову виключено, а вплив іонного вітру можна врахувати, змінюючи знак електричного заряду на єдиному електроді-пальнику. p> Перш ніж перейти до аналізу впливу електричного поля на процес поширення полум'я, необхідно на прикладі ламінарного гомогенного полум'я розглянути взаємозв'язок величин, що входять в рівняння Гуи-Міхельсона, і їх вплив на зовнішні характеристики полум'я. p> Відомо, що нормальна швидкість u н є характеристикою процесу горіння і визначається кінетикою хімічних реакцій і температуропроводностью середовища:
В (1)
де - середня швидкість хімічної реакції;
а - температуропровідність.
З іншого боку, відповідно з постулатом Гуи ламінарних гомогенних пламен справедливо співвідношення
В =, (2)
де S до - поверхня фронту полум'я (внутрішнього конуса);
v-витрата горючої суміші.
Таким чином, для суміші даного виду, складеного з конкретного палива та окислювача u н = const, при сталості її витрати v і без зміни зовнішніх енергетичних умов поверхню внутрішнього конуса S k і його висота h k - величини постійні при збільшенні швидкості горіння суміші висота h k і необхідна поверхню внутрішнього конуса S k будуть зменшуватися. Зменшення S k спостерігається і при зменшенні витрати суміші постійного складу (u н = const). Отже, зв'язок між параметрами, що характеризують поширення ламінарного гомогенного полум'я, можна представити в наступному вигляді:
;
. (3)
Іншими словами, при сталості вхідних умов (гідродинамічних, теплових і концентраційних) зменшення або збільшення поверхні фронту горіння відбувається в результаті збільшення або зменшення u н , тобто відповідно до співвідношенням (1) u н знаходиться в залежності від температуропровідності і швидкості хімічної реакції.
Розглянемо поширення гомогенного полум'я в поздовжньому електричному полі і при наявності одного заряду на пальнику у відповідності зі схемами, показаними на рис. 2, з метою індивідуальної оцінки впливу поля за такими характеристиками, як швидкість горіння і межі стійкості полум'я по зриву і проскоку.
У процесі аналізу припустимо, що в кожному випадку вплив електричного поля на поширення полум'я представлено наступними факторами.
Іонний вітер
Механічне збільшення потоком позитивних іонів всієї маси газів до негативного електроду-пальнику в разі накладення поздовжнього електричного поля за схемою а (См.ріс 2) повинно викликати зменшення висоти внутрішнього конуса і поверхні горіння S k , і навпаки, при схемі б, коли пальник знаходиться під позитивним потенціалом, слід очікувати збільшення k h і S k .
Відповідно до співвідношеннями (2) і (3) при сталості вхідних і зовнішніх умов такі зміни h k і S k пояснюються тільки зміною u н , тобто збільшенням або зменшенням нормальної швидкості полум'я.
З точки зору теплової теорії ефект іонного вітру можна пояснити тим, що позитивні іони, захоплюючи за собою масу розжарених газів при накладенні поля за рис. 2, а, наближають зону з більш високою температурою д...
