Оценка скорости горения горючих смесей при переменных давлениях и температурах, страница 5

На рис.2 представлены данные о скорости горения в зависимости от начального давления. При общем для всех смесей снижении D с увеличением начального давления видно, что изменение скорости незначительно и составляет не более 20% при изменении давления на 5 порядков, зависит от химического состава топлива, а также от окислителя. На рис.3 для этих же смесей представлены данные о скорости горения в зависимости от начальной температуры: зависимости практически линейны, что полностью согласуется
с зависимостью (13), описанной в разделе 1.2.

Рис. 2. Зависимость скорости горения от начального давления.

Рис. 3. Зависимость скорости горения от начальной температуры.

2.2.  Поверхности скоростей горения.

Зависимость скорости горения D_FO от начальных параметров{P₀, T₀} образует поверхность скоростей горения в трёхмерном пространстве {P₀, T₀, D_FO}. Оказалось, что скорости горения D_FS относительно состояния S с повышенными параметрами {P_S, T_S}, которые, вообще говоря, произвольны и не входят в начальную сетку температур и давлений, тем не менее, принадлежат поверхности {P₀, T₀, D_FO} скоростей горения, образованной регулярной начальной сеткой {P₀, T₀}. Это иллюстрируют рис. 4, 5, 6, 7 для топливно-кислородных и топливно-воздушных смесей. На них изображены общая поверхность для разных групп данных и поверхности, построенные независимо для двух групп данных: {P₀, T₀, D_FO}, и{P_S, T_S, D_FS}.

2

1

Рис. 4. Поверхность скоростей горения для смеси водорода с кислородом.

1 – D_FO, 2 - D_FS.

	2

 

1

Рис. 5. Поверхность скоростей горения для смеси водорода с воздухом.

1 – D_FO, 2 - D_FS.

	2

1

Рис. 6. Поверхность скоростей горения для смеси ацетилена с кислородом
.

1 – D_FO, 2 - D_FS.

	2

1

Рис. 7. Поверхность скоростей горения для смеси ацетилена с воздухом

1 – D_FO, 2 - D_FS.

Выявленный выше факт является важным результатом, свидетельствующим о том, что существует одна поверхность скоростей горения для всех режимов горения и детонации, которой принадлежат все возможные скорости распространения пламени. То есть наблюдается непрерывная зависимость решения (скорость пламени) от начальных условий.

2.3.  Проверка выполнения определяющего соотношения между скоростями горения и детонации Чепмена-Жуге в реальных смесях.

Введём следующую величину:

.

В рамках предположений классической теории детонации и горения эта величина в точности должна быть равна единице, в силу выполнения определяющего соотношения между самоподдерживающимися скоростями детонации и горения. Ниже в таблицах приведены значения этой величины для различных смесей в зависимости от начальных условий.

Таблица .1. Значение величины c для смеси водород-кислород