Эффективные, энергосберегающие процессы сжигания природного газа в чугуноплавильных агрегатах. Черный А.А. - 4 стр.

1.РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ГИПОТЕЗ И МЕТОДИК МОДЕЛИРОВАНИЯ

       Горение топлива - сложный физико-химический процесс соединения
горючих составляющих топлива с окислителем, протекающий с большой
скоростью, сопровождающийся комплексом химических и физических
явлений, которые совершаются во взаимодействии. Влияние каждого
явления зависит от характера и условий хода процесса в целом.
       Основа процесса горения - химические реакции соединения топлива с
окислителем. В реакциях окисления переход к конечному состоянию
осуществляется через ряд промежуточных реакций.
       Скорость реакции окисления зависит от концентрации химически
активных компонентов (атомов водорода, кислорода, гидроксильных
радикалов ОН, нестойких промежуточных соединений), генерируемых самой
реакцией.
       Горение газовых смесей практически всегда происходит в потоке.
Даже в тех случаях, когда поджигают смесь, находящуюся в потоке, поток
возникает вследствие горящих газов.
       Для воспламенения горючей смеси необходима определенная
минимальная энергия, т.е. цепная реакция всегда, за исключением
самовоспламеняющихся смесей, требует определенной энергии активизации.
Основываясь на том, что между двумя слоями газов, движущимися с
разными скоростями, возникают силы терния, т.е. происходит проявление
внутреннего трения или вязкости, можно представить вероятный механизм
турбулентного горения с позиций преобладающего влияния вихревого
переноса в факелах.
       Влияние на процессы горения топливных газовых смесей
газодинамики в факелах и при взаимодействии факелов сводится к
следующему.
       Так как выходящий из горелочного сопла газовый поток внедряется в
сравнительно спокойные газы окружающего пространства ( в воздух
окружающей атмосферы или печные газы), то в граничных слоях потока в
связи с вязкостью газов возникает уже вблизи от входного сечения сопла
диссипативные силы, т.е. силы трения и сопротивления. И поскольку
диссипативные силы всегда направлены противоположно вектору скорости
потока, а в газах взаимодействуют частицы системы, то в пограничных слоях
в каждом продольном сечении по оси потока возникает диссипативная сила
на некотором расстоянии по нормали от соответствующего ей по модулю
вектора скорости потока, в результате чего образуется пара сил, которая
приводит к возниканию вихря, направленного с внешней стороны потока к
выходному сечению сопла.
       Вихри образуют за выходным сечением сопла по периметру
поперечного сечения газового потока замкнутые вихревые кольца. У
выходного сечения сопла вихри в вихревом кольце имеют небольшие
размеры. Угловая скорость вихрей здесь большая и находится в прямой

                                    4