Пары топлива В начальный период испарения, когда относительная скорость капли велика, пары топлива, образующие след за каплей, смешиваются с окружающим воздухом. Однако вследствие быстрого торможения капель количество паров, образующихся в этом периоде, незначительно. При прекращении относительного движения капли поверхности равных концентраций и температур вокруг капли принимают сферическую форму. Температура около капли уменьшается от температуры окружающей среды до температуры испарения.

Концентрация паров топлива наибольшая на поверхности капли и соответствует температуре испарения. По мере удаления от поверхности капли концентрация паров уменьшается. Область горючей смеси, ограниченная верхним и нижним пределами распространения пламени, находится на некотором расстоянии от поверхности капли. Расположение зоны воспламенения в области горючих смесей определяется оптимальным сочетанием влияния температур и концентрацией на скорость реакций.

Если неподвижная капля топлива испаряется и поля концентраций и температур сферические, то оптимальная для воспламенения зона, в которой скорость реакций w достигает максимума, располагается на расстоянии двух-трех диаметров от поверхности капли. В дальнейшем, после образования пламени вокруг капли, фронт пламени удаляется от поверхности, а скорость испарения возрастает вследствие увеличения температуры. Скорость горения капли определяется диффузией паров топлива от поверхности капли и кислорода из окружающего воздуха в зону горения и диффузией продуктов сгорания из этой зоны в окружающую среду.

Смесь в пространстве между каплями, находящимися на периферии факела топлива, обычно не достигает горючей концентрации. Но в центральной части факела, где капли движутся близко одна от другой, концентрация паров топлива настолько возрастает, что смесь становится негорючей вследствие перехода за верхний концентрационный предел. Одновременно внутри факела температура уменьшается в результате испарения.