Техника - молодёжи 1955-03, страница 15

вольфрам плавится

1 3300°

Кщ4/

образование! воды

i паяльная

[лампа 1000'

1РЕАКТИВНЫЕ двигатели:

ного тела так, чтобы избежать интенсивного горения, возможно восстановить значительное количество таких промежуточных продуктов горения.

Любая горючая смесь имеет как верхний, так и нижний пределы воспламенения, которые управляются относительными соотношениями горючего и кислорода. Газ метан будет гореть в воздухе при комнатной температуре, только если количество метана и смеси составляет около 5 и 15®/о. Увеличение температуры или давления может значительно расширить эти пределы.

Волна горения теряет свое тепло при контакте с телами большого объема. Эти тела гасят горение газа на некотором расстоянии от него. Если диаметр отверстия трубки, из которой вытекает горючая смесь, становится достаточно малым, взрывчатая смесь гореть в ней не может. Критические размеры отверстия, способного затушить пламя, зависят от

поверхиос

холодных

V,

состава топливнои смеси, давления, температуры и формы отверстия.

Углеводородные смеси с воздухом при очень низких давлениях не будут гореть, даже если отверстие будет иметь диаметр, равный нескольким сантиметрам. В то же время пламя смеси кислорода с водородом или ацетиленом может проникнуть в маленькую трубку с отверстием немного больше 0,025 мм. Пучки таких узких трубок часто употребляются в качестве «ловушек» пламени, предохраняющих от обратных вспышек газа, так же как в других случаях сопла с большим отверстием применяются, наоборот, для создания обратных вспышек, например у некоторых типов газовых печей.

От источника зажигания смеси, например от запальной электрической свечи, волна горения распространяется по всем направлениям. В любой отдельно взятый момент она тем самым образует как бы тонкую оболочку вокруг сердечника из сгоревшего газа. По мере увеличения этой эболочки она должна получать дополнительное тепло. Этим теплом ее снабжает сердечник сгоревшего газа.

Если волна горения не получает первоначального теплового толчка от запального устройства, температура ее падает до столь низкой величины, что волна исчезает. Этим объясняется факт, почему слабая искра может проскакивать сквозь взрывчатую смесь, не зажигая ее даже в том случае, если температура на пути прохождения искры достигает нескольких тысяч градусов. Минимальная энергия искры, необходимая для того, чтобы зажечь смесь, зависит опять-таки от состава взрывчатой смеси, давления

ракетный,

турбореактивный

ПРЯ МОТОЧНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ

39727 *с

227 327 427

г W Я

I ПОВЕРХНОСТЬ j сиЛНЦА

ПОЛУЧЕНИЕ аммиака

nvil i о

ФЩ

/ 1500-1600*

электро-печь

6000

ионизация

молекул 15000"

ЭЛЕКТРОДУГА

j - сталь

тигли 3600

ДОМЕННЫЙ

ПРОЦЕСС 1500*

и температуры. Некоторые бедные смеси могут потребовать энергию порядка одной калории, в то время как смесь водорода и кислорода в соответствующей пропорции может быть взорвана энергией меньше одной миллионной доли калории — искрой, значительно более слабой, чем электрический разряд, создаваемый человеком, когда он в сухой день проходит по пушистому ковру.

Волна горения при расширении заключенного внутри нее газа производит работу, которая вызывает повышение давления в негорящем газе перед фронтом волны. Хотя эта сила вообще невелика, она вызывает весьма важные последствия, так как усиливает любое завихрение, содержащееся в потоке газа. В быстро горящей смеси, распространяющейся по узкому каналу, это давление и скорость горения, усиливая друг друга, могут вызвать появление уже фронта ударной волны. Создаваемое ею резкое повышение давления и температуры, в свою очередь, вызывает появление волны детонации.

Такие волны распространяются с очень большой скоростью, порядка нескольких километров в секунду. Во взрывчатых веществах, таких, как тол или нитроглицерин, давление фронта ударной волны может достичь 100—200 тыс. атмосфер.

В кухонной плите струя горючего газа вытекает на воздух из многочисленных отверстий в горелке под определенным давлением. Величина пламени устанавливается в зависимости от распределения потока газа и условий его загорания.

Волна горения стабилизируется в некотором положении, расстояние которого от края горелки зависит от скорости истечения газа. Когда скорость этого истечения уменьшается и становится меньше скорости горения, пламя дает обратную вспышку в сопле горелки. Когда же скорость истечения газа увеличивается и превышает скорость горения по всему объему потока, пламя задувается.

Когда вместо одного газа применяется какой-либо другой, скорость истечения, требуемая для стабилизации пламени, должна измениться. Кольцо или любое другое препятствие, установленное в потоке газа, может стабилизировать пламя, которое при других условиях было бы задуто. Поток газа, /» J Л огибая кольцо, за-

Н • IU "К медляется, и волна горения становится искаженной. Эти искажения незаметны для невооруженного глаза, но их можно обнаружить при помощи специальных фотографических методов.

После многих тысяч лет наука, наконец, имеет возможность раскрыть некоторые внутренние тайны огня, одного из древних помощников человека. Сегодня человек имеет обильные источники энергии, а в последние годы добился самых совершенных форм использования огня в реактивных двигателях.

(Окончание следует)