Зажжем газовую горелку. Появится спокойное синее пламя. Если расход газа увеличить, пламя будет расти в размерах и начнет "гудеть". Продолжим увеличивать расход газа. Пламя оторвется от сопла, устремится вверх и погаснет.

Дело в том, что распространение пламени происходит с определенной скоростью. Диаметр сопла горелки и расход газа подбирают так, чтобы линейная скорость газа соответствовала скорости горения.

Если подачу газа уменьшить, газ будет сгорать быстрее, чем поступать, и пламя "проскочит" в средину горелки. Такое иногда случается не только с лабораторными горелками, но и с конфорками бытовых газовых плит. В результате горелка сильно нагревается, а в помещение поступают горючий газ и продукты его неполного сгорания (в частности, окись углерода - угарный газ). Это одна из причин, почему работающие газовые горелки нельзя оставлять на долгое время без присмотра.

Если скорость подачи газа будет значительно превышать скорость его горения, пламя оторвется от сопла горелки и погаснет. Образно говоря, пламя "сдует" потоком газа. Отрыв пламени представляет довольно серьезную опасность - ведь горючий газ продолжает подаваться, и если поток газа вовремя не перекрыть, возможны серьезные неприятности (вплоть до взрыва или пожара).

Смотреть Видео (17 Мб, .avi )

Может показаться, что в приведенных выше фактах нет ничего интересного. Конечно, техника безопасности (ТБ) - вещь очень важная, но разве возможно провести какой-то интересный опыт, наблюдая, как гаснет газовое пламя? Не будем торопиться с выводами.

Немного усложним эксперимент. Над горелкой горизонтально закрепим пробирку - на несколько сантиметров выше сопла (см. фотографии) и зажжем газ. Пламя будет спокойно огибать пробирку. А что случится, если увеличить подачу газа? Пламя должно погаснуть - как и в предыдущем случае.

Итак, увеличим подачу газа. Пламя начнет гудеть, оторвется от сопла горелки, но полностью не погаснет: над самой пробиркой останется зона, где горение будет продолжаться. Газовое пламя будет голубым, а значит - довольно горячим. Дело в том, что пробирка создает препятствие для движения газа и его скорость позади пробирки падает. Это дает возможность горению продолжаться. Пламя как бы "укрылось от ветра".

Если подачу газа уменьшить, горение вернется в "нормальный режим" - пламя снова будет спокойно огибать пробирку. Увеличим подачу газа, и пламя опять оторвется от горелки и будет гореть только над пробиркой.

Вместо пробирки можно использовать любые другие подходящие предметы, например, ножницы или скальпель.

Убедиться в том, что голубое пламя над пробиркой (ножницами, скальпелем и т.п.) горячее, довольно просто. Например, можно наблюдать за размягчением и оплавлением в пламени стеклянной палочки. Дело в том, что в условиях опыта обеспечивается хорошее перемешивание горючего газа (в нашем случае - пропан-бутановая смесь) и воздуха. В нормальном же режиме работы горелки этого не достигается (видимо, наша горелка рассчитана на природный газ, а не на пропан-бутановую смесь).

Смотреть Видео (пробирка) (23 Мб, .avi )
Смотреть Видео (ножницы) (25 Мб, .avi )

<Пламя и скорость - ч.2>

<Обсудить на форуме> [Отправить сообщение об ошибке]