Тип разряда и распространение пламени (часть 6) |
Экономичность |
В случаях, когда скорости реакций превышают скорости турбулентного теплообмена, скорость сгорания существенно увеличится. Однако, поскольку влияние турбулентности не ограничивается перемещением фронта пламени, отвод тепла к стенкам увеличивается и эффективность процесса сгорания снижается. Турбулентность течения смеси оказывает, таким образом, двоякое влияние. Хотя она и не изменяет химической природы происходящих процессов, ее наличие способствует увеличению роли различных описанных ранее факторов независимо от того, положительно или отрицательно они влияют на ход процесса сгорания. Наибольший эффект достигается, когда скорость повышения интенсивности турбулентности такова же как и скорость стабилизации процесса горения. В случаях, когда размеры ядра пламени при больших размерах пламени велики, реакции происходят быстрее и отрицательные эффекты турбулентности сказываются меньше. Это иллюстрируется рис. 3.28 и 3.29. В то время как при применении системы зажигания TCIядро пламени не развивается в направлении, противоположном потоку со скоростью 50 м/с, перпендикулярному оси зазора между электродами, при применении системы VFZпроцесс сгорания благодаря турбулентности ускоряется и пламя быстрее достигает требуемой скорости. Основные закономерности, установленные при анализе процесса воспламенения неподвижных смесей, справедливы и при их турбулентном движении, хотя и проявляться эти закономерности будут по-другому, как это указывалось ранее. Поскольку микротурбулентности снижают начальную температуру пламени точно так же, как и обеднение смеси, предел воспламеняемости при наличии турбулентности смещается в направлении более богатых смесей. Это показано на рис. 3.30. На кривой для системы зажигания VFZэтот эффект выражен очень четко, поскольку показатели теплопередачи у этой системы не меняются. У системы же зажигания TCIспособности к воспламенению при увеличении скоростей потока примерно до 15 м/с увеличиваются, поскольку канал разряда при этом удлиняется и отток тепла к электродам уменьшается (см. разд. 3.2.2). Таким образом, сначала предел воспламеняемости смещается в сторону более бедных смесей. При более высоких скоростях, однако, смещение предела воспламеняемости в сторону богатых смесей происходит даже быстрее, поскольку появление вторичных искр способствует прекращению подвода энергии к плазме разряда. Этот эффект ограничивает возможности минимизации обусловленных турбулентностью потерь теплоты в системах зажигания TCIвследствие нарушения способности воспламенять смеси при малых скоростях течения. Newer news items:
Older news items:
|