2. Алдын ала дайындалған қоспалардың турбулентті жануы

Ламинарлы ағыстану Re – ның кішкентай шамасы кезінде ғана мүмкін. Re > Re_кp кезінде ағыстау тұрақтылығы бұзылады жіне аз көлемдердің қозғалысы реттелмеген, пультенген болады. Мұндай шарттарда алаудың ламинарды таралуы заңдары өз күшін жоғалтады. Шешуші фактор болып турбулентті пустену және онымен байланысқан аралассу интенсивтілігі саналады.

Бунзен оттықтарры жұмысы мысалымен алау құрылысының (сурет 3.15) өзгерісін қарастырамыз. Ламинарлы ағыс кезінде алаудың тегіс және жұқа фронты байқалады. Rе шамасы критикалық мәнге ие жеткенде алау қысқарады, ұлғаяды және қатты сиретілген болып көрінеді. Алаудың қысқаруы турбуленттікпен түсіндірілетін, алаудың таралу жылдамдығының өсуімен байланысты.

Турбулентті алауды химиялық реакция турбулентті диффузия және турбулентті жылу өткізгіштік есебінен жылдамдатылады. Сондықтан турбулетті орын ауыстыру процесстері жылдамдық функциясы (Rе) болып келеді, алаудың турбулентті таралу жылдамдығы U_т сол сияқты жыдамдық функциясы болып келеді (немесе Rе санының). Алаудың турбулентті таралуының екі теориясы бар:

Сурет 3.15. Ламинарлы режимнен турбуленттіге көшкенде алау құрылысынң өзгерісі	Сурет 3.16. Кіші масштабты турбуленттік кезіндегі алау схемасы

1. Беттік жану теориясы.

Турбуленттілік әсерінен алау фронты бұрылады, оның беттік жағы сиректенеді және қатты ұлғаяды (сурет 3.13). Алау өркендеген бет бойымен U_n тұрақты жылдамдығымен таралады, ал алау таралу жылдамдығының өсуі жану фронты бетінің ауданынң өсуіне пропорционал болады .

Турбулентті жану фронтыбетінің ауданын конус ауданы ретінде қарастыра отырып, беттер қатынасының өсуі -ге пропорционал екенін аламыз, онда екенін аламыз. Бұл теория кіші масштабты тублуленттілік кезінде жақсы анықталады.

2. Көлемдік жану теориясы.

Үлкен масштабты турбуленттілік қарастырылған кезде қолданылады. Жанғыш қоспа мен жану өнімдерінің элементарлы көлемдері жаңа қоспаға орын ауыстыра отырып, жандыру ошақтарын тударады (сурет 3.17). Жаңа қоспа жану алаңына тие отырып фронтты бөлек бөлек жану ошақтарына бөледі. Жану алаудың нормалды таралу заңдылығы бойынша жүреді. Алау фонты бөлек мольдер бетінің қосындысы болып келеді. Бұл жағдайда және шырақ биіктігі, тәжірибе көрсететіндей, қоспаның ағыстау жылдамдығынан тәуелді болмайды .

Сурет 3.14. Үлкен масштабты турбуленттілік кезіндегі алау схемасы

Жану камерасына оттықтар арқылы берілетін қоспа, өзімен жану өнімдерінің жоғары қыздырылған ортасында таралатын изотермиялық емес ағысты береді. Ағыстың турбулентті ұлғаю процессінде жанғыш қоспа қыздырылады және бір уақытта жану өнімдерімен араласады. Қыздыру ағыс шегімен интенсивті өтеді және оттық сағасынан алыстауымен ағыс ішіне таралады. Температура және концентрация таралуы қисықтары сурет 3.18 көрсетілген. Сыртқы шектерге жақындаған сайын температура көтеріледі, ал жану қоспасының концентрациясы төмендейді. Ағыстың жандырылуы оның сыртқы қабаттарында конустық беттерінде болады, онда алаудың таралу жылдамдығы максималды шамаға ие. Шекті қабаттардың жандырылуынан турбулентті жылу өькізгіштікпен жылу көрші қабаттарға беріледі, сонысымен олардың реттік жандырылуын тудырады. Жану ең алдымен шырақ осіне жететін нүктемен жану алаңы шектеледі және формуласымен есептеледі, мұнда U_т – алаудың турбулетті таралу жылдамдығы. Жанудың көрінетін фронты шырақтың ( ) бөлігі болып келеді, мұнда  жану фронтының қалыңдығы. Онда ағыстың жандырылуы және жанғыштардың негізгі жанып шығуы (90 % - ға дейін) жүреді. Жану көрінетін фронт алдында аяқталады, шырақтың жалпы ұзындығын анықтайды. бөлігі толық жануға дейін жанып бітк алаңы ұзынды деп алайды.

Сурет 3.18. Турбулентті шырақ құрылысы