Abstract
The structure and propagation of a steady, one-dimensional planar, low-speed flame in a dilute, monodisperse, sufficiently off-stoichiometric and weakly-heterogeneous spray, with bulk gas-phase burning, upstream droplet vaporization and downstream droplet vaporization/combustion, is analyzed using activation energy asymptotics. A prevaporized mode and a partially prevaporized mode of flame propagation are identified. Results show that lean and rich sprays exhibit qualitatively opposite behavior in response to the extent of mixture heterogeneity; specifically, the burning intensities of lean and rich sprays are respectively reduced and enhanced with increasing liquid fuel loading and increasing initial droplet size. Classification of all possible spray burning modes as a function of the mixture stoichiometry and initial droplet size is also presented.
On analyse á partir de l'énergie d'activation asymptotique la structure et la propagation d'une flamme permanente, plane á faible vitesse, dans un brouillard monodispersé, suffisamment hors stoichiométrie, faiblement hétérogène, avec une vaporisation des gouttelettes en avant de la combustion en phase gazeuse. On identifie un mode de prévaporisation et un mode prévaporation partielle pour la propagation de flamme. Les résultats montrent que les brouillards pauvres ou riches montrent des comportements qualitativement opposés; spécifiquement, les intensités de combustion des brouillards pauvres ou riches sont respectivement réduites ou augmentées par un accroissement de la charge en combustible liquide et de la taille initiale des gouttelettes. On présente aussi une classification de tous les modes possibles de combustion des brouillards en fonction de la stoichiométrie du mélange et de la taille initiale des gouttelettes.
Struktur und Ausbreitung einer stationären, eindimensional ebenen Flamme von geringer Geschwindigkeit in einer verdünnten, monodispersen, ausreichend nicht-stöchiometrischen und leicht heterogenen Sprühströmung wurden analytisch untersucht. Im Kern ist die Gasphase in Brand, stromauf verdampfen Tröpfchen, stromab findet Verdampfung und Verbrennung von Tröpfchen statt. Zwei Arten der Flammenausbreitung wurden gefunden, eine mit vollständiger und eine mit teilweiser Vorverdampfung. Die Ergebnisse zeigen, daβ magere und fette Sprühströmungen im Hinblick auf die Gemisch-Heterogenität qualitativ entgegengesetztes Verhalten zeigen. Insbesondere nimmt die Verbrennungs-intensität der mageren und der fetten Strömung ab bzw. zu, wenn die Brennstoffzufuhr und die anfängliche Tropfengröβe erhöht werden. Die möglichen Verbrennungsarten werden abhängig von der Gemisch-Stöchiometrie und der anfänglichen Tropfengröβe klassifiziert.
B paбoтe aнaлизиpyютcя c иcпoльзoвaниeм acимптoтики знepгии aктивaции cтpyктypa и pacпpoeтpaнeниe ycтoйчивoгo oднoмepнoгo плocкoгo, низкocкopocтнoгo плaмeни в oбeднeннoй мoнoдиcпepcнoй нecтexиoмeтpичecкoй cлaбoгeтepoгeннoй cтpye c гopeниeм в oбьeмe гaзoвoй фaзы, иcпapeниe кaпли в нaчaльнoй чacти пoтoкa и иcпapeниe-гopeниe кaпли в нaпpaвлeнии тeчeния. oпpeдeляютcя дoиcпapитeльный и чacтичнo дoиcпapитeльный peQzимы pacпpocтpa нeни.. плaмeни. peзyльтaты пoкaзывaют. чтo пoвeдeниe oбeднeнныx и нacыщeнныx жидким тoпливoм cтpyй кaчecтвeннo oтличaютcя в зaвиcимocти oт cтeпeни гeтepoгeннc-cти cмecи; в чacтнocти, интeнcивнocть гopeния oбeднeнныx и нacыщeнныx eтpyй yмeньшaeтcя и ycиливaeтcя, cooтвeтcтвeннo, c yвeличeниeм coдepжaния жидкoгo тoпливa и yвeличeниeм нaчaльнoтo paзмepa кaпли. Taкжe дaeтcя клaccификaция вoзмoжныx peжимoв cтpyйнoгo гopeния кaк фyнкция cтexиoмeтpии cмecи и нaчaльнoгo paзмepa кaпли.