Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 33. 16 september 1952 - Brännkammare för reaktionsmotorer, av Carl Larsson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 september 1952
nerhet vid livhållning, exempelvis tomgångsvarv,
och vissa dellaster med höga hastigheter.
Flamhastighet
Den sista fasen i oxidationsprocessen är den
slutliga förbränningen. Om man först betraktar
vad som händer vid den fortsatta förbränningen
av en bränsledroppe med "eld i molnet", så beror
den av en diffusionsprocess för syretillförsel.
Upphettning, förångning och diffusion av den
resterande droppen påskyndas kraftigt av
värmeutvecklingen i det brinnande ångmolnet.
Antänd-ningen sprides till närliggande droppar och
an-tändningsprocessen i det omedelbara
grannskapet påskyndas.
Värmeavgivningen från den brinnande droppen
till omgivningen kan emellertid under vissa
förhållanden vara alltför stor exempelvis i närheten
av en kall vägg eller vid inblandning av alltför
stora mängder kall luft. Följden kan då bli, att
förbränningen begränsas till de områden i
droppens omedelbara närhet, där ett gynnsamt
blandningsförhållande föreligger. Det frigjorda
värmet bortföres emellertid så snabbt, att kärnan av
droppen liksom närliggande droppar aldrig
hinner förångas och än mindre nå
antändningstem-peratur innan sekundärluften blandas in. Man
talar i detta fall om en "frysning" av
förbränningen.
Den hastighet varmed förbränningen sprides i
gasmassan blir beroende dels av den snabbhet
varmed bränsleluftblandningen uppvärmes och
dels av det effektiva luftbränsletalet, som
bestämmer erforderlig antändningstemperatur. Med
effektiva luftbränsletalet menas då mängden luft
i förhållande till förgasat bränsle i en viss punkt.
I en brännkammare där bränslet sprutas in i
droppform, varierar givetvis
bränslekoncentrationen kraftigt, dels i den omedelbara närheten
av en droppe och dels inom större zoner. Den
hastighet varmed bränsleånga diffunderar in i
luften eller syre in i bränsleånga kommer då att
påverka flamhastigheten.
Vid laminär strömning bestämmes
diffusions-hastigheten av den molekylära
diffusionskoeffi-cienten, som är mycket liten jämförd med den
turbulenta. Den laminära flamhastigheten blir
därför också avsevärt mindre än den turbulenta.
Exempel på flamhastigheten vid laminär
strömning, fig. 8, visar att den kan vara mindre än
0,36 m/s för fotogen, medan den vid turbulent
strömning kan nå upp till 9 m/s. För samtliga
bränslen har man erhållit ett maximum vid
reak-tionsekvivalent blandning, och vidare ökar
hastigheten med stigande temperatur, allt i
överensstämmelse med ovan gjorda iakttagelser.
Stabilitetsgränser
För att kunna uppfylla kravet på stabil
förbränning måste man ta hänsyn till stabilitetsgränser-
■ 737
Fig. 8. Laminär flamhastighet som funktion av
koncentrationen7; A propylenoxid, 150°C, B fotogen, 205°C, C
bergolja, 205°C, D bergolja, 90°C.
na. Låt oss jämföra intervallet mellan magra och
rika tändgränsen vid stillastående luft av
atmosfärtryck och homogen blandning, med det
intervall som fordras i en brännkammare. I det första
fallet får man en rik gräns vid luftbränsletalet
4,6 och en mager gräns vid 27, medan man i en
brännkammare bör klara 50, resp. 400. I själva
verket kan man vid atmosfärtryck klara betydligt
vidare gränser än så, men på stor höjd, dvs. vid
lågt tryck och låg temperatur, uppstår ibland
svårigheter att klara de föreskrivna gränserna.
Det är uppenbart, att en viss del av luften måste
avgränsas till ett förbränningsrum, för att man
över huvud taget skall få en tändbar blandning,
men det kan ändå synas överraskande, att man
kan klara ett större intervall än i stillastående
luft. I själva verket minskas intervallet med
ökande lufthastighet. I en
autotydbrännkamma-re, t.ex. med plana flamhållare, 90 m/s hastighet
och 1 300° C temperatur hos bränsleblandningen,
är intervallet endast hälften så stort som i
stillastående luft.
Förklaringen till att man i en brännkammare
kan få så vida gränser är dels att man har en
heterogen bränsleluftblandning, där alltid några
zoner ligger inom tändgränserna, dels att
förbränningszonen expanderar, då bränslemängden ökar.
Om man t.ex. vid magra gränsen har en
knytnävs-stor flamma invid spridaren, så växer denna vid
ökad bränsleinsprutning och fyller så
småningom ut hela flamrörets tvärsnittsarea och ungefär
halva brännkammarens längd.
Vid rika gränsen, som i allmänhet aldrig
uppnås inom motorns driftområde, blir förbränning-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
