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:
|