Трактор Т-40

Устройство, эксплуатация, обслуживание

  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Фронт пламени при турбулентном горении топлива

Л. Н. Хитрин отмечает, что при турбулентном горении фронт пламени имеет размытые контуры и значительную толщину. Поэтому понятие поверхности фронта пламени становится неопределенным, а постулат Гюи теряет свою силу. Но если понятие поверхности фронта пламени делается неопределенным, то как же можно определять величину этой поверхности и тем более изменение по мере сгорания? Что в таком случае представляет собой нормальная скорость пламени и как определять её величину?
Тем не менее, фронт пламени в двигателях МТЗ-82 хотя и размытый, но наблюдается. Граница, отделяющая светлую зону от темной, является передним краем пламени, в котором реакция только начинается. Его можно было бы назвать фронтом воспламенения смеси.
Вследствие турбулентного состояния смеси скорость распространения фронта воспламенения в камерах сгорания двигателей гораздо больше, чем в бомбах, в которых смесь в начале горение находится в покое. Известно также, что с увеличением числа оборотов вала скорость фронта воспламенения в камере сгорания двигателя трактора Т-40 возрастает. Это объясняется увеличением степени турбулентности смеси по мере увеличения числа оборотов двигателя.
Хотя между скоростью распространения фронта воспламенения и скоростью сгорания в толще реакционной зоны пламени есть, по всей вероятности, какая-то связь, однако вряд ли правильно основывать расчеты скорости сгорания в двигателях на скорости фронта воспламенения. Тем более, что фронт воспламенения имеет всегда очень неправильную форму и скорость его распространения не одинакова на разных участках.
Э. Фиок считает факт послегорения важным моментом, который необходимо учитывать при исследованиях процессов горения, и справедливо указывает, что в первую очередь это значительно усложняет всякую теоретическую обработку экспериментальных данных.
Метод расчета, предложенный Н. В. Иноземцевым и В. К. Кошкиным. Авторы учитывают влияние турбулентности на скорость сгорания в двигателях с воспламенением от электрической искры, принимая гипотезу Г. Дамкелера и К. И. Щелкина о том, что сгорание в турбулентном потоке газа происходит; так же, как в ламинарном потоке, — в тонком слое фронта пламени, причем крупномасштабная турбулентность деформирует поверхность горения, вызывая многочисленные искривления и увеличивая этим размер поверхности фронта пламени. Одновременно мелкомасштабная турбулентность, соизмеримая с толщиной зоны-фронта пламени, увеличивает нормальную скорость сгорания в этой зоне. Далее принимается, что на единице поверхности фронта пламени сгорает постоянное количество топлива в единицу времени (постулат Гюи), которое называется - массовой скоростью сгорания в турбулентном потоке, причем эта скорость изменяется по ходу сгорания. Таким образом, общее количество топлива, сгорающее в единицу времени, пропорционально произведению общей поверхности фронта пламени на массовую скорость сгорания.