Составители:
Рубрика:
27
лить аэродинамический угол раскрытия факела, дальнобойность струи и диа-
метр зоны отрицательных токов [4] .
1.2. Горение единичной капли
Горение факела распыленного жидкого топлива определяется в основном
горением отдельных капель. Горение капли происходит только в газовой фазе.
Горению предшествует прогрев капли и испарение топлива, смешение паров
топлива с окислителем, прогрев горючей смеси до температуры воспламенения
и собственно горение смеси. Установившееся горение характеризуется двумя
взаимосвязанными процессами: испарением горючего за счет
теплоты, полу-
чаемой от пламени, и горением смеси воздуха и паров топлива на некотором
расстоянии от поверхности капли; при этом скорость испарения и скорость го-
рения смеси одинаковы. Иначе, скорость горения жидкой капли понимается как
скорость исчезновения жидкой фазы или как скорость испарения.
На процесс испарения капли влияют различные факторы: свойства
топ-
лива, температура газа, окружающего каплю, диаметр (радиус) капли. Мазут
представляет собой смесь многих фракций; при нагревании капли вначале ис-
паряются легкие фракции, в уменьшающейся капле остаются фракции более
тяжелые, поэтому температура капли в процессе кипения возрастает. Однако,
если испарение капли происходит очень быстро, диффузионные процессы вы-
равнивания состава внутри
капли практически отсутствуют, и можно считать,
что испаряется жидкость одного, среднего состава, а температура капли в про-
цессе испарения остается постоянной, равной температуре кипения. При этом
считается, что теплообмен между пламенем и каплей осуществляется за счет
конвекции (лучистая составляющая теплообмена не учитывается).
Если в рассматриваемый момент времени радиус капли равен r
к
, то коли-
чество теплоты, подведенной к капле за время dτ, равно
(
)
,dф
k
ttб
2
k
r4dQ −π= (1.12)
где
2
k
r4π - площадь медианного сечения капли, α - коэффициент теплоотдачи от
газовой среды к капле, t - температура газовой среды, t
k
- температура поверх-
ности капли.
При уменьшении радиуса капли на dr
k
количество испарившегося топли-
ва составит
,
k
dr
k
с
2
k
r4
т
dG π−= (1.13)
где ρ
k
- плотность жидкого топлива.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- …
- следующая ›
- последняя »
