定容燃燒彈

當區域2開始燃燒時,該部分的混合氣是在比始壓p0,始溫T0較高的壓力溫度下燃燒的。 火焰沿燃燒室不斷傳播,相繼投入燃燒的各層混合氣,將比前一層混合氣有更高的密度,因此在等截面燃燒室內,燃燒速率也是不等的。 由於各部分混合氣在投入燃燒前的狀態不同,燃燒後受壓縮的情況也不同,因而最終使燃燒室內各處的燃氣溫度不相等。

可燃混合氣在定容燃燒彈中的燃燒與汽油機的燃燒比較接近。把定容燃燒彈分成四部分,其中包含有等量的可燃混合氣,其狀態為(p0,T0),當第一部分燃燒以後,壓力溫度升高,壓縮其餘未燃部分,本區域溫度從T0上升到T1,其餘部分由於壓縮與傳熱的影響,溫度和壓力也有所提高。當區域2開始燃燒時,該部分的混合氣是在比始壓p0,始溫T0較高的壓力溫度下燃燒的。在燃燒時,這部分氣體要膨脹,進而壓縮已燃燒氣體1和為燃燒氣體3和4,使他們的壓力、溫度在升高,然後依次燃燒3和4部分的混合氣。
本模型,可以得出以下結論:
1) 火焰沿燃燒室不斷傳播,相繼投入燃燒的各層混合氣,將比前一層混合氣有更高的密度,因此在等截面燃燒室內,燃燒速率也是不等的。
2) 由於各部分混合氣在投入燃燒前的狀態不同,燃燒後受壓縮的情況也不同,因而最終使燃燒室內各處的燃氣溫度不相等。靠近火花塞的那部分混合氣,最先在較低的溫度下燃燒,在低壓下膨脹,最後在高溫下回到原來的體積,這部分氣體除獲得燃燒的化學能外,還獲得壓縮功,因而最終溫度較高。相反,最後燃燒的那部分混合氣,要損失一部分功,因而溫度較低,兩者相差可達數百度。這也可以用來說明,用高速照相記錄燃燒過程時,在火焰傳播接近終點,火花塞附近又發生“後輝”現象的原因。
3) 由於燃燒室內火焰傳播所引起的壓縮-膨脹作用,即使在氣流靜止的燃燒室內也會引起氣流的運動,而且燃燒初期的運動方向與燃燒末期是相反的,這將使火焰傳播速度產生先加速後減速的傾向。此外,由於遠離火焰中心的混合氣所受壓縮與傳熱時間最長,在火焰前鋒到達前,先期反應已有較大的發展,因而火焰前鋒的速度越來越大,但在接近缸壁時,由於缸壁的冷卻作用而變慢。

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