Если свежая смесь движется навстречу фронту пламени со скоростью, равной скорости распространения пламени, то пламя будет неподвижным (стационарным).

Теоретическое обоснование условий распространения пламени можно привести при рассмотрении стационарного пламени, когда ско­рость его рас-пространения Uпл равна скорости подачи газовой смеси υг: Uпл=υг (рис. 27). В данном случае соотношение между нор­мальной скоростью горения Uн и ско-ростью распространения пла­мени Uпл выразится уравнением:

Uн = Uпл*sinφ. (7.1)

         
   
Л
 
 
   
 
Л

 


 

 


 

 

Рис. 27.

 

К свежей смеси от единицы поверхности пламени в единицу времени путем теплопроводности подводится количество тепла:

(7.2)

где: - коэффициент теплопроводности;

- ширина фронта пламени.

Это тепло расходуется на нагрев свежей смеси от начальной темпера­-туры То до температуры горения Тг:

(7.3)

где: с – удельная теплоемкость;

- плотность смеси.

С учетом уравнений (7.2) и (7.3) при Uпл=υг скорость распространения пла­мени определяется соотношением:

(7.4)

где: - коэффициент температуропроводности.

Поскольку скорость горения очень сильно зависит от температуры, сгорание основной массы газа происходит в зоне, температура которой близ-ка к Тг.

Скорость химической реакции, как рассмотрено в § 6.1., определяется уравнением:

. (7.5)
Тогда скорость распространения пламени:

(7.6)

где: b – показатель, зависящий от свойств смеси, .

Таким образом, пламя не сможет распространяться по горючей смеси, если его температура будет ниже теоретической температуры горения на ве­личину превышающую (см. § 9.3).

- характеристический интервал температур в химической кинетике. Изменение температуры на эту величину приводит к изменению скорости реакции в “e” раз.

Предельное значение скорости распространения пламени UПРЕД опреде­-ляется соотношением:

(7.7)

В отличие от рассмотренного случая нормального горения, в реальных условиях взрывов в замкнутом пространстве процесс дефлаграционного горения самоускоряется. Это связано с расширением поверхности горения, воз­никновением движения газов и повышением давления при горении.