Горящие струи

Данные различных исследований аэродинамики горящих струй показывают, что их структура отличается от структуры холодных и неизотермических струй, поэтому формулы для холодных и неизотермических струй применимы лишь для приближенного расчета пламени.

Достаточно правомерное применение теории свободных струй к горящему пламени возможно в том случае, когда горение в струе протекает настолько быстро, что заканчивается вблизи сопла в некотором сечении I - I. Для этого случая, исходя из условий, что давление в струе равно давлению в окружающей среде и скорость в этом сечении (I - I) будет равна скорости в выходном сечении wI-I = w0, Г. Н. Абрамович предлагает течение струи за сечением I - I рассматривать как развитие неизотермической струи, истекающей из фиктивного сопла радиусом:

При этом расчет скоростей и температур на оси струи ведется по формулам, приведенным ранее, в которые вместо R0 подставляется размер фиктивного сопла RI-I.

Искривление неизотермических и горящих струй

При истечении струи в среду с температурой, отличной от температуры самой струи, возникают гравитационные силы. В результате горячие струи отклоняются вверх, а холодные вниз.

Согласно исследованиям Д. Н. Ляховского и С. Н. Сыркина, степень искривления струи определяется значением критерия Архимеда Ar = g(∆T0/Tн)(D/w2) и выражается зависимостью: g/D0 = f(x/D0, Ar). Здесь g - ордината, равная отклонению оси пламени от горизонтальной оси сопла в данном сечении; x - расстояние от среза сопла до рассматриваемого сечения пламени; D0 - диаметр сопла; w - скорость истечения газа из сопла.

Зависимость искривления пламени от его относительной длины приведена на рис. 6.