Поскольку воспламенение и начальный этап процесса распро­странения пламени отделить друг от друга невозможно, для ин­терпретации экспериментальных данных полезно оценить увели­чение с течением времени радиуса пламени. Это можно сделать с помощью соотношения (3.4), учитывая дополнительное увеличе­ние объема, обусловленное высвобождением химической энергии, и решая дифференциальное уравнение после исключения зави­сящей от времени температуры пламени с помощью использования гипотезы избытка энтальпии в пламени Льюиса и Эльбе [2]. Кроме того, предполагается, что скорость высвобождения хи­мической энергии намного превышает скорость теплопроводности и что скорость пламени можно разделить на постоянную и переменную составляющие.

Подставляя сюда вместо х₀ соответствующие функции времени, можно учесть влияние течения смеси и турбулентности, так как величина щ, по определению, является величиной, характеризу­ющей процессы теплообмена во фронте пламени. Если предположить — рис. 3.32 подтверждает справедливость этого предпо­ложения, — что фронт пламени имеет сферическую форму, то можно проследить влияние величины радиуса поверхности вос­пламенения и турбулентности на процессы воспламенения и распространения пламени (рис. 3.33). В неподвижных смесях (уро­вень турбулентности равен нулю) большему начальному радиусу плазмы соответствует более быстрое распространение пламени. Заметно также, что начальные условия определяют процесс рас­ширения и на более поздних этапах горения, что подтверждается экспериментальными наблюдениями (см. разд. 3.2.5). При слиш­ком малых радиусах поверхности воспламенения пламя гасится (на рисунке не показано).

Турбулентность при движении поршня вверх в момент, близ­кий к моменту зажигания, можно считать пропорциональной вре­мени, отсчитываемому от появления искры. Таким образом, х₀ (t)= х„ + n%_xt,где величина пхарактеризует интенсивность турбулентности. Расчеты (рис. 3.33) показывают, что такая тур­булентность при заданном радиусе поверхности воспламенения будет ускорять движение фронта пламени, если интенсивность турбулентности не очень велика (п= I). При увеличении ин­тенсивности на начальном этапе скорость распространения пламени будет уменьшаться, но затем, с течением времени, она бу­дет увеличиваться. При слишком большой интенсивности турбулентности (я = 8) пламя погасится, поскольку фронт пламени бу­дет быстро охлаждаться.