Рис. 4.
Скорость точек фронта
водородно-воздушного пламенина
осидля различных размеров каналов:
1
—
L
= 0
,
1
м,
D
= 5
мм;
2
—
L
= 0
,
5
м,
D
= 5
мм;
3
—
L
= 0
,
1
м,
D
= 25
мм
стадии процесса неустойчи-
востьДарье–Ландау имеет б ´оль-
ший инкремент нарастания, что
соответствует оценке их зна-
чений по формулам (13), (14).
Отметим, что при нарастании
нелинейных эффектов и перехо-
де к нелинейной стадии процес-
са, скоростьфронта водородно-
воздушного пламени становится
тем больше, чем больше ши-
рина канала, что согласуется с
выводами работы [4] о макси-
мальном росте длинноволновых
возмущений на нелинейной ста-
дии. Серия проведенных рас-
четов показала, что эта законо-
мерностьначинает четко про-
являться при ширине канала
H >
10
мм, что для рассмотренных
горючих газовых смесей условно можно считатькритерием перехода
от средних каналов к широким. Полученная методами вычислитель-
ного эксперимента зависимостьскорости пламени от ширины канала
для широких труб подтверждается многочисленными эксперимента-
ми, обобщенными в работе [1].
На рис. 4 также дано сравнение скоростей фронта пламени в кана-
лах одинаковой ширины (5 мм), но разной длины (10 и 50 см), откуда
следует, что рост неустойчивостей в закрытых каналах продолжается
до достижения фронтом пламени примерно четверти длины канала
(при поджиге смеси у торца), причем эта величина слабо зависит как
от длины, так и от ширины канала. Далее распространение пламе-
ни стабилизируется, а затем начинает тормозиться. Из сопоставления
рис. 4 и рис. 1,
б
видно, что переход в расчетах к двухмерной геометрии
существенно изменяет временной ход скорости распространения пла-
мени по каналу. При этом отличие проявляется больше для среднего
канала (
H
= 5
мм). С ростом ширины канала специфический немо-
нотонный характер изменения усредненной по быстрым колебаниям
скорости проявляется сходным образом как в одномерной (моделиру-
ющей плоское пламя), так и в двумерной геометрии. Отсюда следует,
что отклонение от закона распространения плоского пламени прежде
всего связано с наличием пограничного слоя и торможением потока
на боковых стенках.
34
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2010. № 1
