Период индукции (часть 2)
Сгорание

 

Таким образом, было бы выявлено, какой предел насыщения может быть достигнут при заданных температурах и давлении воздуха, а также при данной кривой упругости паров топлива, и, следовательно, можно было бы получить некоторое представление о локальных условиях. В частности, при­меняя этот метод, установили, что при коэффициенте КС = 1 уменьшение локальной температуры воздуха мо­жет достигнуть 50° С.

В первом приближении можно представить те­чение процессов в следующем порядке. Капли различных размеров прогреваются по экспоненциальной зависи­мости, одновременно испаряясь (рис. 98) [26]. Даже в случае топлива сложного состава, имеющего широкие пределы возгонки, пар будет в основном иметь тот же состав, что и жидкость, так как скорость процесса так велика, что не достигается  точного  равновесия  между жидкостью и паром по закону Рауля, в соответствии с ко­торым пар всегда содержит больше легких фракций, чем жидкость. Дело в том, что в данном случае скорость испа­рения  легких  фракций выше  скорости  их диффузии в капле в направлении к ее поверхности. Как следствие, испаряются даже самые тяжелые фракции наружного слоя капли, после чего приходит в соприкосновение с воздухом следующий слой (схематически показано на рис. 99). Очень маленькие капли успевают испариться на более ранней стадии.

  1. В то время как в капле образуется резкий гра­диент температур, образовавшийся пар вследствие сме­шения его с окружающим воздухом практически сразу же прогревается до температуры последнего, и в нем не­медленно начинают развиваться химические реакции. В объеме, заполненном несколькими тысячами капель, создаются зоны с различной концентрацией, причем в точках с наиболее богатым содержанием паров темпе­ратура минимальна; вследствие этого, с одной стороны, в зонах с низкой температурой скорость реакции должна была бы уменьшиться, но, с другой стороны, с повыше1-нием концентрации паров топлива она увеличивается 1. Имеется оптимум, при котором реакции идут с максималь­ными скоростями. В одной или нескольких таких зонах возникает очаг (очаги) воспламенения, в которых реакция впервые оказывается столь интенсивной, что проявляется в виде пламени (см. рис. 97).

  2. Можно считать, что период индукции состоит из двух перекрывающих одна другую фаз: первая, физи­ческая, фаза связана со временем распыливания, про­грева и испарения до возникновения где-либо оптималь­ных условий для развития реакции; вторая, химическая, фаза связана со временем, в течение которого реакция в зоне с оптимальными условиями приводит к появлению очага пламени.

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте