Badanie rozprzestrzeniania się płomienia przy obwodowym punkcie zapłonu w wirującej komorze spalania
Ładowanie...
Data
2008
Tytuł czasopisma
ISSN czasopisma
Tytuł tomu
Wydawca
Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Abstrakt
W pracy tej przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych rozprzestrzeniania się płomienia
w mieszance propan-powietrze, zapalanej w punkcie położonym z dala od osi wirującej komory spalania.
Przebieg procesu spalania był rejestrowany szybką kamerą video, a uzyskane kolejne klatki
analizowano w celu określenia mechanizmu procesu. Stwierdzono, że szybkości spalania były znacznie
większe niż dla zapłonu w osi w analogicznych warunkach. Zaobserwowano, że przy dużych
szybkościach wirowania płomień przyjmował spiralny kształt o większej powierzchni. Analiza teoretyczna
pokazała, że gdy płomień rozprzestrzenia się w wirującej komorze w kierunku ścianki cylindrycznej,
musi występować silny gradient prędkości stycznej gazu w pobliżu czoła płomienia po stronie
niespalonej mieszanki.
In this work the flame propagation in propane/air mixture ignited by off-axis source in the rotating cylindrical vessel was studied experimentally. The flame was recorded by a high-speed video camera and then consecutive images were analyzed. It was found that burning rates were much higher than burning rates in similar experiments for on-axis ignition. It was observed that at high rotation rates the flame front folded and took spiral-like shape with much greater surface compared to the simple cylindrical shape. A theoretical analysis shows that when the flame propagates in the rotating cylindrical vessel toward the cylinder walls, a strong gradient of the gas tangential velocity must exist neat the flame front from the side of unburned mixture. It is hypothesized that in case of the off-axis ignition this gradient causes folding and stretching of the initially non-symmetric flame, thus increasing the flame surface and the mixture burning rate. In the case of the on-axis ignition, due to the cylindrical symmetry of the flame this phenomenon does not take place.
In this work the flame propagation in propane/air mixture ignited by off-axis source in the rotating cylindrical vessel was studied experimentally. The flame was recorded by a high-speed video camera and then consecutive images were analyzed. It was found that burning rates were much higher than burning rates in similar experiments for on-axis ignition. It was observed that at high rotation rates the flame front folded and took spiral-like shape with much greater surface compared to the simple cylindrical shape. A theoretical analysis shows that when the flame propagates in the rotating cylindrical vessel toward the cylinder walls, a strong gradient of the gas tangential velocity must exist neat the flame front from the side of unburned mixture. It is hypothesized that in case of the off-axis ignition this gradient causes folding and stretching of the initially non-symmetric flame, thus increasing the flame surface and the mixture burning rate. In the case of the on-axis ignition, due to the cylindrical symmetry of the flame this phenomenon does not take place.
Opis
Wyniki przedstawione w referacie zostały uzyskane w ramach projektu badawczego
pt. ,,Spalanie jednorodnej mieszanki paliwa z powietrzem w ładunku zawirowanym" Nr 4Tl2D 05129,
finansowanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki.
Słowa kluczowe
spalanie, rozprzestrzenianie się płomienia, zapłon na obwodzie komory, spalanie w wirującej komorze, combustion, spread of the flame, ignition on the perimeter of the chamber, combustion in a rotating chamber
Cytowanie
Gorczakowski A., Zawadzki A., Badanie rozprzestrzeniania się płomienia przy obwodowym punkcie zapłonu w wirującej komorze spalania. W: Termodynamika w nauce i gospodarce. T. 1, Gnutka Z. (red.), Gajewski W. (red.), Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008, s. 325-330, ISBN 978-83-7493-406-0.