Учебное пособие является изложением основ теории горения применительно к двигателям летательных аппаратов. В его основу положен курс лекций для студентов, которые избирают своей специальностью процессы в двигателях. Излагаемые в настоящем пособии сведения о подводе тепла за счет горения дополняют и углубляют знания, полученные студентами в курсе химической кинетики и термодинамики.
Подвод тепла за счет горения является одним из основных процессов, определяющих показатели двигателя, и с этой точки зрения заслуживает пристального изучения.
Основное внимание обращается на физическую сторону явления, механизм и динамику подвода тепла, определяемые кинетическими и газодинамическими факторами.
Настоящее пособие ограничивается вопросами горения газов. Рассматривается тепловое и цепное самовоспламенение, зажигание , распространение пламени в ламинарных условиях ц турбулентное горение, а также стабилизация пламени.
Вопросы распыла топлива, смесеобразования и гетерогенно го горения предполагается рассмотреть во второй части.
В работе над учебным пособием автор в значительной степе ни использовал материалы книги С.М. Ильяшенко и А.В. Талантова «Теория и расчет прямоточных камер сгорания», а также известных работ Л.Н. Хитрина, Е.О. Щетинкова, Б.В. Раушенбаха и др.
В книге приводятся результаты исследований, выполненных под руководством автора сотрудниками отраслевой лаборатории горения в потоке Казанского авиационного института В. Ермо лаевым, В.А.Щукиным, В.М.Янковским, В.Н.Груздевым, А.О.Кузи ным, В.В.Голубевым, А.В.Мосиным и др.
Учебное пособие рассчитано на студентов, готовящихся к деятельности инженеров-теплофизиков по двигателям летательных аппаратов. Известная сумма знаний по теории горения необхо дима и студентам — будущим инженерам-механикам по двигателям летательных аппаратов.
Учебное пособие должно также оказать помощь при выполнении расчетных заданий, курсовых и дипломных проектов.
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ЦЕПНОЕ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ
§ I. Элементы химической кинетики
§ 2. Цепные реакции с неразветвленными цепями
§ 3. Цепные реакции с разветвленными цепями
§ 4. Особенности окисления углеводородов
§ 5. Развитие цепной реакции во времени
Глава II. ТЕПЛОВОЕ САМОВОСПЛАМЕНЕНИЕ
§ I. Условия теплового воспламенения
§ 2. Предвзрывной разогрев и границы самовоспламенения
§ 3. Элементарная теория теплового самовоспламенения
§ 4. Период индукции при тепловом самовоспламенении
§ 5. Экспериментальные исследования самовоспламенения
§ 6. Стационарная реакция в потоке
Глава III. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЛАМЕНИ В ЛАМИНАРНЫХ УСЛОВИЯХ
§ 1. Уравнения теории нормального распространения пламени
§ 2. Приближенное решение
§ 3. Влияние различных факторов на характеристики горения в ламинарных условиях
§ 4. Измерения скорости распространения пламени методом горелки
§ 5. Измерения скорости распространения пламени методом трубок
§ 6. Измерения скорости распространения пламени в замкнутом объеме
§ 7. Результаты экспериментальных исследований нормальной скорости распространения пламени
Глава IV. ВЫНУЖДЕННОЕ ВОСПЛАМЕНЕНИЕ (ЗАЖИГАНИЕ)
§ I. Особенности процесса зажигания
§ 2. Теория зажигания нагретым телом
§ 3. Концентрационные границы зажигания
§ 4. Искровое зажигание
§ 5. Воспламенение струями
Глава V. ГОРЕНИЕ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ
§ I. Введение
§ 2. Модель явления
§ 3. Распространение пламени при слабой турбулентности
§ 4. Время горения
§ 5. Распространение пламени при сильной турбулентности
§ 6. Роль автотурбулизации в процессе распространения пламени
§ 7. Протяженность зоны горения
§ 8. Ход выгорания смеси в турбулентном пламени
§ 9. Критерий механизма горения в турбулентном потоке однородной смеси
Глава VI. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИСОЕЩОВАНИЙ ГОРЕНИЯ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ
§ I. Методы экспериментальных исследований турбулентного горения
§ 2. Зависимость основных характеристик горения от размеров системы и масштабов турбулентности
§ 3. Влияние температуры на основные характеристики горения в турбулентном потоке однородной смеси
