Flammefronten

Flammefronten er den tynne regionen i en reagerende strømning der varme frigjøres og kjemiske reaksjoner foregår. Den markerer grensen mellom de uforbrente gassene og forbrenningsproduktene, og det er her hoveddelen av drivstoffets omdannelse til CO2 og H2O skjer i mange brennere.

I en laminar premikset flamme er fronten normalt en jevn, plan overflate med en karakteristisk laminar flammehastighet, S_L. Frontens tykkelse er ofte på millimeter-nivå, og reaksjonene skjer i en smal sonen som følger temperatur- og konsentrasjonsgradienter. Under turbulente forhold blir fronten ru og vridd, noe som øker flammenes overflate og den effektive forbrenningshastigheten.

Flammer kan være premikset (premixed) eller diffusjonsbasert. Premikset flammer oppstår når drivstoff og oksidasjon blandes før tenning; diffusjonsflammer opptrer der drivstoff diffunderer inn i et oksidasjonsmedium. I turbulente forhold blir frontens struktur mer kompleks og kan påvirke stabilitet, flammehøyde og utslipp.

Måling og visualisering: Fronten kan observeres indirekte gjennom chemiluminescense fra CH*, OH* eller C2*, eller ved Schlieren- eller Rayleigh-scattering-teknikker som viser tetthetsgradienter i området rundt fronten.

Betydning: Flammefronten styrer hastigheten og effektiviteten til forbrenningen og har stor betydning for utslipp av NOx og CO, termisk effektivitet i motorer, og sikkerhet i brennere og industrikjeler. Kunnskap om frontens oppførsel er derfor sentral i brennstoffteknikk og forbrenningsforskning.