ponchik
Четверг, 02 Октября 2014, 11:11
Цитата(Крахин Борис @ Вторник, 30 Сентября 2014, 21:43)
Вы же сами показали картинку, правая в верхнем ряду, на которой обозначено вхождение
воздуха в пламя. Снизу воздух входит лишь частично.
Это распространённое заблуждение.
/Случается, что профессора ошибаются даже в учебниках. Смотри, например,
здесь и
тут ./
Author: Klaus Roth
пишет: Цитата
As in the case of a chimney, the rising of hot, light gases from the flame sucks fresh air from the surroundings in toward the base and sides of the flame.
Как и в случае с трубой-дымоходом, подъём горячих, легких газов из пламени засасывает свежий воздух из окружающей среды у основания и по бокам пламени.
Что удивительно, далее профессор
пишет, противореча вышенаписанному:
Цитата
The flame of a candle thus corresponds to a typical diffusion flame.
Пламя свечи, таким образом, соответствует типичному диффузионному пламени.
Автор химик, а не физик. По-видимому, из-за этого в данном вопросе он ошибся-запутался.
Ошибка заключается в сравнении свободного потока газов при горении свечи и несвободного потока газов в дымовой трубе.
Труба ограничена непроницаемыми стенками. Поэтому давление газов в трубе отличается от атмосферного давления на той же высоте.
Вверху трубы, на выходе, давление газов больше атмосферного, поэтому газы выходят в атмосферу.
Внизу же трубы давление газов меньше атмосферного, поэтому газы всасываются в трубу.
На некотором высотном уровне давление в трубе будет равно атмосферному — нейтральный уровень. Если сделать дырку в трубе ниже этого уровня, то через это отверстие воздух будет засасываться в трубу. Если же — выше, то дым будет выходить через отверстие наружу.
Но, поток газов в свече никакими стенками не ограничен. Поэтому давление газов в потоке будет равно атмосферному на том же высотном уровне. Отсюда следует, что никаких боковых подсосов здесь не может быть в принципе. Воздух в пламя поступает только снизу, вследствие неразрывности потока.
В свече происходит «ламинарное диффузионное горение». Смотри, например:
http://gazogenerator.com/teoriya-goreniya-...ionnoe-gorenie/ http://referatdb.ru/himiya/138737/index.html?page=4#2195505 Цитата
Зона горения в диффузионном пламени представляет собой очень тонкий слой, в котором протекает реакция горения. Превращение веществ и выделение тепла в этом слое вызывают возникновение молекулярной диффузии в прилегающих к нему слоях воздуха и горючего. Причиной молекулярной диффузии является разность парциальных давлений и температур газов, участвующих в горении.
Цитата
Толщина зоны горения мала — не превышает 1 мм. Образующиеся продукты сгорания диффундируют как в окружающее пространство, так и внутрь факела. Поверхность пламени отделяет окислительную область вне факела, в которой имеются кислород и продукты сгорания и нет горючего, от восстановительной области внутри факела, в которой нет кислорода, но есть газ и продукты сгорания.
Структура ламинарного диффузионного факела показана на рис. 9-3. Концентрация горючего газа а падает от наибольшего значения на оси струи до нуля во фронте пламени, а концентрация кислорода Ь возрастает от нуля во фронте пламени до его значения в окружающем потоке. Концентрация продуктов сгорания с максимальна во фронте.
Цитата
В пределах области диффузионного горения относительная длина факела (отношение длины факела ℓф к его ширине b ) определяется отношением скорости потока Wпот к скорости диффузии Wдиф. Массообмен с окружающим воздухом происходит только в периферийном слое путем молекулярной диффузии.
Таким образом, существует вертикальный поток газов вследствие Архимедовой силы.
А горизонтального потока (подсосов), кроме движения воздуха к основанию пламени, не существует, т.к. диффузное перемещение кислорода из окружающего воздуха к зоне горения компенсируется встречной диффузией продуктов сгорания (углекислого газа и паров воды).