9;я від закритого кінця реакційного судини і в хмарах газосуспензії. Необхідними умовами його виникнення є: істотне газовиділення при горінні частинок, теплове розширення продуктів згоряння в напрямку руху фронту полум'я і відмінність у швидкостях руху частинок і газу.
Таким чином, теоретично можливі механізми поширення полум'я по газосуспензії досить докладно вивчені. Разом з тим, на нашу думку, стосовно до задачах хвильового горіння конкретних газовзвесей, враховуючи неповноту (або обмежений характер) інформації про термокінетичних параметрах системи, оптико-спектральних характеристиках початкових частинок і продуктів згоряння, можливі зміни гідродинамічних режимів, застосування суворих постановок завдань в рамках механіки багатофазних потоків має скоріше ілюстративний характер, тобто передбачає отримання не стільки кількісної скільки якісної інформації про залежність швидкості полум'я від параметрів суспензії.
Природно, вибір тієї чи іншої моделі ламінарного полум'я стосовно до конкретного типу суспензії і апаратурним умовам може проводитися тільки шляхом порівняння з відповідними досвідченими даними.
Нормальна швидкість полум'я визначається з системи диференціальних рівнянь, описують динаміку прогріву газового і твердого компонентів у предпламенной зоні (розглядається плоский стаціонарний фронт полум'я, що поширюється в нескінченному просторі горючої газосуспензії)
(1.27)
(1.28)
Рівняння (1.25) описує прогрів часток (індекс s відноситься до частинок) з урахуванням радіаційного потоку q 0 , що надходить із зони продуктів згоряння, і можливого руху часток щодо газу v и ; п = 6 В/- рахункова концентрація часток, В - масова концентрація пального; l = 2dp s /3B - довжина пробігу випромінювання у вихідній суспензії; а = Nu/d-коефіцієнт теплообміну; с - теплоємність; р - щільність;-теплопровідність газу; Т - температура; d - діаметр частинок. В (1.26) нехтуємо тепловиділенням за рахунок реакції в зоні прогріву. p> Умови на холодної кордоні
(1.29)
На кордоні зони прогріву і горіння (х = 0) в якості граничного умови запишемо рівняння теплового балансу між зонами прогріву і реакції
(1.30)
Тут T i і T si - температура газу і частинок в точці займання, г - час горіння частинок, T в€ћ - адіабатична температура згоряння. Профіль температури газу в зоні горіння вважаємо лінійним, так що - середній кондуктивний потік тепла в предпламенной зону. В якості умови займання беремо T si = T s *, (T s * - температура частинок в режимі самозаймання). Можна показати, що вибір іншої умови займання не позначається істотно на отримуваних результатах, разом з тим вбрання умова істотно спрощує задачу. Вирішуючи (1.27 - 1.30) приходимо до наступного трансцендентному рівнянням:
В
В В
де
(1.31)
З (1.31) легко отримати граничні вирази для чисто кондуктивного та радіаційного механізмів горіння. Вважаючи А = 0 (q 0 = 0) і v s = 0, маємо для кондуктивного механізму
В В
Нехтуючи теплопровідністю (), отримаємо для v вираз.
В
1.3 Поширення полум'я в гібридних сумішах.
У роботі [4] досліджено поширення фронту горіння по газосуспензії, в якій екзотермічні хімічні реакції йдуть в газовій фазі і на поверхні частинок дисперсної фази з одним з компонентів газової фази. Такі процеси, в Зокрема, відбуваються при горінні метаноповітряної суміші зі зваженими в ній частинками вугільного пилу.
Сформульовано фізико-математична модель розповсюдження полум'я по газосуспензії, що складалася з суміші газів (окислювача, пального та інертного) і частинок конденсованого речовини, гетерогенно реагуючих з окислювачем. На основі чисельного аналізу отримані залежності швидкості поширення полум'я від параметрів, характеризують масову концентрацію частинок, їх розмір, енергію активації гетерогенної реакції на поверхні частинок, тепловий ефект гетерогенної реакції і массообмен частинок. Залежно від співвідношення параметрів дисперсної фази швидкість поширення полум'я в такому середовищі може збільшуватися в кілька разів порівняно зі швидкістю полум'я в незапилених газової суміші або зменшуватися, і тоді вплив часток аналогічно впливу інертною дисперсної фази.
Розглядається напівнескінченної газовзвесь, що складається з суміші газів (окислювача, пального та інертного), у якій рівномірно зважені дрібні частинки речовини, здатної гетерогенно реагувати з одним з компонентів газової суміші. Передбачається, що реакція на поверхні частинок йде з окислювачем; газодісперсная суміш нерухома; частинки мають однаковий розмір і сферичну форму; теплообмін між частинками і газом відбувається за законом Ньютона; швидкість ...
