ення полум'я. p> Розрізняють два режиму стаціонарного поширення полум'я: у спочиває або ламінарно рухомому середовищі і в турбулентному потоці. Перший носить назву нормального поширення полум'я, а другий - турбулентного. p>
1.2 Ламінарноє полум'я в пилях. Аналіз проблеми ламінарного полум'я в газосуспензії грунтується на підходах, розвинених стосовно до горіння газофазних систем [2] і враховує цілий ряд властивих суспензіям особливостей. Це, в першу чергу-відмінності в температурах і швидкостях конденсованої та газової компонент, закономірності займання і горіння частинок у хвилі горіння. Зазначені особливості обумовлюють існування в газосуспензії ширших, у порівнянні з газами, фронтів горіння та наявність значних радіаційних потоків.
У зв'язку з цим, з нашої точки зору, принципово важливими для ламінарного режиму є взаємопов'язані питання про механізм передачі тепла в предпламенной зону і про можливості використання стосовно газосуспензії поняття нормальної (Фундаментальної) швидкості полум'я. Нормальна швидкість полум'я визначає обсяг горючої суміші, що поступає в одиницю часу на одиницю поверхні фронту полум'я і у випадку викривлених фронтів характеризує швидкість переміщення фронту полум'я по нормалі до його поверхні. Для газовзвесей введення нормальній швидкості виправдано в тому випадку, коли ширина предпламенной зони l n і ширина зони горіння l r = v багато менше радіуса кривизни фронту полум'я, порівнянного з розмірами експериментальної установки (для труб-діаметр труби, для пальників - діаметр гирла). p> Таким чином, стосовно до газозвесям частинок мова може йти про співвідношення кондуктивного потоку із зони горіння і радіаційного потоку від зони горіння і від зони високотемпературних конденсованих продуктів згоряння. Практично завдання повинна вирішуватися двома шляхами: 1) прямими вимірами кондуктивного і радіаційного потоків, що виходять із зони горіння; 2) визначенням функціональної залежності швидкості полум'я від параметрів аерозависі (розміру частинок і концентрації твердої фази) в максимально можливому діапазоні їх значень і в різних експериментальних умовах.
Теоретичні дослідження горіння газовзвесей грунтуються на добре розвинених моделях горіння одиночних крапель і частинок (починаючи з робіт Г. А. Варшавського і Д. Срезневського). У загальному випадку прогрів часток до температури займання в хвилі горіння здійснюється спільною дією кондуктивного, конвективного та радіаційного потоків тепла. Однак, доцільний роздільний облік кожного з зазначених доданків, з тим, щоб надалі, грунтуючись на експериментальних даних, виявити область переважання того або іншого механізму теплоперадачі.
Кондуктивний механізм припускає, що прогрів суспензії здійснюється молекулярної теплопровідністю. Перші теоретичні роботи в цій області виконані О. І. Лейпунським [10 ] І Ф. Вільямсом [11]. Так, в [10], у припущенні, що швидкість горіння чорного пороху визначається горінням виносяться з поверхні вугільних частинок, отримано вираз для швидкості полум'я, де к - коефіцієнт температуропровідності газу, - час горіння частинок, Т п - температура поверхні пороху, Т еф - Ефективна температура горіння. p> (1.25)
Незважаючи на простоту, (1.25) передає всі основні особливості кондуктивного механізму хвилі горіння. Дійсно, у випадку дифузійного режиму горіння частинок () швидкість полум'я пропорційна d -1 , а для кінетичного () пропорційна.
Радіаційний механізм . Наявність високотемпературних палаючих часток і продуктів їх згоряння в зоні горіння (або в послепламенной зоні), а також висока поглощательная здатність суспензії в зоні прогріву, можуть зумовити істотну роль процесів радіаційного переносу в явищах поширення фронту горіння в газосуспензії.
Спільні риси радіаційного механізму поширення полум'я передають наступні прості оцінки, проведені В. Нуссельта [12]. При стаціонарному поширенні полум'я променистий потік від суцільного фронту горіння з ефективною температурою Т еф за час dt дорівнює dt, за цей же час фронт полум'я переміщається на dx = vdt і, отже, променистий потік повинен прогріти цей шар до деякої температури Т в , тобто
dt = С про (Т в - T 0 ) dx,
тут - З про - Об'ємна теплоємність суміші. Звідки
(1.26)
А залежність від d реалізується тільки через T B (d), тобто для магнію v повинна була б рости з ростом d (оскільки Т в зменшується), для алюмінію - навпаки, зменшуватися або залишатися незмінною.
Конвективний механізм передбачає, що перенесення тепла із зони горіння в предпламенной зону виробляється в основному рухомими газоподібними продуктами згоряння. Цей режим може реалізовуватися при поширенні полум...
