Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1960, H. 33 - Förbränningssystem för ugnar, av Rolf Collin
<< 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.
Hastighet .5 f
Förbränningsvåg
^ • Gräns för
tstrålen
Fig. 5.
Turbulent låga,
naturgas; t.v. foto
taget på tid, t.h.
slirfoto taget på
ultrakort tid.
[-Brännar-vàgg-]
{+Brännar-
vàgg+}
öasström
Avstånd från gassträmmens gräns
Fig. i. inblåsning och backslag; t.v.
förbrännings-hastighet på olika avstånd frän strålens kant, t.h.
strålens gräns, A, B, och C flamfronter.
brännare är tredimensionellt, fig. 2. Den
brännbara gasen strömmar ur mynningen och
upprätthåller en konisk flamma i den fria strålen
utanför. Värmeutvidgningen förorsakar att
strömningsriktningen gradvis böjer av från
den axiella.
Kanten av brännaren är kallare än lågan och
kommer därför att förorsaka en avkylning av
de närmaste masselementen. Därigenom
kommer de kemiska reaktionerna att förlöpa
långsammare, så att mantelytan Ti skjuts bort från
kanten. De masselement som strömmar
närmare brännaraxeln påverkas inte lika mycket.
Ytan Ti sammanfaller därför med ytan Tp på
större avstånd från kanten. På grund av
avkylningen kommer ytan Tj att närma sig kanten,
så att den till slut sammanfaller med ytan T;.
Där ytorna sammanfaller måste
strömningsriktningen bli parallell med brännarens övre
yta eller vinkelrätt mot axeln, eftersom
tem-peraturstegringshastigheten annars skulle bli
oändligt stor. Det streckade området mellan T;
och Th markerar det område, där
förbränningsreaktionerna äger rum. Gas som ej passerar
genom detta område förbränns därför ej.
Förbränning kan ej försiggå närmare brännaren
än på avståndet y0, vilket är olika för olika
brännbara gasblandningar.
Avståndet y0 kallas släckningsavståndet. Om
man placerar två kalla ytor på avståndet 2y0,
kan en förbränningsvåg ej fortplantas mellan
dem. Detta förhållande är av stor betydelse, ty
det förklarar hur det är möjligt att hindra en
låga att slå tillbaka. I vissa typer av
snabb-brännare, vilka arbetar med en explosiv
blandning av bränslegas och luft, har man för att
hindra explosion på grund av att lågan slår
tillbaka in i brännaren, utformat utloppet som
ett stort antal hål, vilkas diameter är mindre
än 2y0.
Stabilisering av en förbränningsvåg
För en laminär stråle av brännbar gas, som
strömmar ur ett rör ut i den omgivande
atmosfären, fig. 3, kan i ett område nära
förbränningsvågens gräns i omedelbar närhet av
brän-naröppningen hastigheten hos den
framström-mande gasen approximativt representeras av
en rät linje1. Det område som är av intresse,
är mycket litet; för långsamt brinnande gaser
som metan ca 1 mm, för vätgas 0,01 mm. Antag
vidare att strömningslinjerna är parallella med
brännarrörets axel även i den fria strålen. En
flamfront bildas i gasströmmen och kanten på
fronten närmar sig tätt intill rörranden.
Utefter flamfronten minskas
förbränningshastigheten ungefär så som anges av de vektorer,
som dragits vinkelrätt mot fronten. På större
avstånd från randen antar
förbränningshastigheten sitt största värde w0".
Om flamfronten kommer för nära
brännar-randen, överstiger strömningshastigheten
överallt förbränningshastigheten och flamfronten
drivs tillbaka. Allteftersom avståndet till
brän-narranden ökar, minskas dess avkylande
förmåga, och förbränningshastigheten ökar. Till
slut nås ett läge, kurva 2, där de båda
hastigheterna i någon punkt är lika stora. Här
befinner sig flamfronten i jämvikt med avseende
på brännarranden. Om flamfronten flyttas
ännu längre bort, t.ex. till läge 3, kommer
förbränningshastigheten överallt att överstiga
strömningshastigheten och flamfronten drar
sig in mot brännaren. På detta sätt antar en
bunsenlåga ett stabilt jämviktsläge på randen
av brännarröret. Det är att lägga märke till att
förbränningshastighet och
strömningshastighet är lika stora endast i en punkt. I alla andra
punkter kommer flamfronten att böja av, så
att strömningshastighetens komponent
vinkelrätt mot flamfronten blir lika stor som
förbränningshastigheten.
Utb låsning
Om gashastigheten ökas, flyttas jämviktsläget
bort från brännaren. Med ökande avstånd
späds den brännbara gasen genom diffusion
gradvis ut med den omgivande atmosfären.
Förbränningshastigheten i de yttersta
strömningslinjerna minskas i proportion därmed.
Som en följd härav blir flamfronten skarpare
krökt på större avstånd från brännaren, så
som fig. 3 visar. Man kommer till ett läge, där
förbränningshastighetens ökning på grund av
det ökande avståndet till den kylande kanten
motverkas genom utspädning. Om
gashastigheten är så hög att flamfronten drivs bortom
95 TEKNISK TIDSKRIFT 1960 H. 30
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
