Воспламенение от плазмы разряда (часть 4)
Экономичность

 

При обеднении топливной смеси скорости реакций могут умень­шиться, а количество требуемой для зажигания энергии увели­чится. На рис. 3.17 при X — 1,4 ясно видно более медленное раз­мывание впадины на кривой, характеризующей разницу темпе­ратур плазмы дугового разряда и плазмы пробоя. Это означает, что одной лишь плазмы пробоя с малой энергией, образующейся в свече зажигания, уже недостаточно для формирования самоподдерживающегося фронта пламени. Реакции затормаживаются до тех пор, пока не подведется достаточное количество энергии плазмы дугового разряда для их осуществления, профиль тем­пературы плазмы дугового разряда свидетельствует о более плав­ном снижении температуры у поверхности.

Энергия зажигания, таким образом, передается горючей смеси от плазмы в результате столкновений радикалов с высокой энергией (основная часть которой является потенциальной энергией), с молекулами окружающей среды, с одной стороны, и в результате диффузии и теплопроводности. Поскольку потенциальная энер­гия радикалов превращается в теплоту в результате всего лишь нескольких столкновений с тяжелыми частицами и пламя пред­ставляет собой тепловое явление, вообще говоря, нет необходимости четкого разграничения роли радикалов и температуры. Целью воспламенения является начало различных самоподдер­живающихся химических реакций, так что оба эти процесса пере­дачи энергии можно считать эквивалентными, если только значе­ния плотности энергии соответствуют состоянию топливовоздуш­ной смеси.

Поскольку скорость распространения пламени обратно про­порциональна толщине фронта пламени, более резкое изменение температуры и, следовательно, плотности частиц будет соответ­ствовать более высоким скоростям переноса и способствовать, таким образом, созданию наилучших условий для распростране­ния пламени. Увеличение градиентов является источником резер­вов для устранения отрицательных эффектов, проявляющихся на более поздних этапах распространения пламени. Более плавное изменение характеристик дугового и тлеющего разрядов приводит к увеличению толщины фронта, уменьшению его скорости, и поэ­тому фронт становится более чувствительным к различным возмущениям.

При высоких начальных скоростях пламени, желательных для экономичной работы двигателя, время, за которое соверша­ются процессы обмена энергией, сокращается и уменьшаются соответственно расстояние, через Которое энергия передается примерно за 100 мкс, а также глубина диффузии. Энергию зажи­гания, таким образом, желательно подводить лишь к узкой зоне воспламенения, в то время как в остальной части объема сохра­няются прежние условия.


Newer news items:
Older news items:

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте