Эффективные, энергосберегающие процессы сжигания природного газа в чугуноплавильных агрегатах. Черный А.А. - 5 стр.

зависимости от скорости истечения газовой смеси. По мере поступательного
перемещения в направлении движения потока вихрь увлекает все большее
количество частиц из потока и окружающей среды, размеры вихря
увеличиваются, а угловая скорость его уменьшается, происходит расширение
потока и сужение его внутреннего ядра, в котором нет условий для
образования вихрей. В конце внутреннего ядра вихри сталкиваются и
затормаживается в них циркуляционный массоперенос. Но поток продолжает
расширятся, так как возникают условия для образования за первой вихревой
зоной второй, где вихри в системе замкнутых вихревых колец возникают,
развиваются и прекращают действовать аналогично тому, как это происходит
в первой вихревой зоне. Во втором ядре потока, в отличие от первого ядра,
неизбежно турбулентное перемешивание в связи с взаимодействием вихрей в
конце первой вихревой зоны потока, которое приводит к турбулизации
движущихся дальше газов.
        Следовательно, вихревые зоны в потоке размещены ступенчато.
        По мере сталкивания и слияния одних вихрей возникают и
развиваются в различных слоях потока другие вихри, и так происходит до
тех пор, пока существуют силы, связанные с поступательным движением
потока, и диссипативные силы, препятствующие движению потока. Поэтому
вихревых зон потока может быть больше двух, причем, сколько образуется
вихревых зон, столько существует и ядер потока, размещенных в пределах
длины всей вихревой зоны. Все ядра потока, размещенные последовательно
за первым ядром - турбулентные, так как сближение и слияние в конце
каждого предыдущего ядра вихрей, вращающихся в противоположных
направлениях, приводит к образованию турбулентности в последующем ядре
потока.
        Изложенное выше не противоречит законам сохранения энергии,
импульса системы. В рассмотренной выше системе энергия и импульсы
обмениваются между отдельными частями системы. Приращение момента
импульса одной части системы связано с убылью момента импульса ее
другой части. Кинетическая энергия потока преимущественно расходуется на
образование вихрей, а энергия вихрей расходуется на развитие
турбулентности энергия же турбулетности переходит в тепловую энергию.
        Поскольку сила внутреннего трения при движении слоев в газах
прямо пропорциональна градиенту скорости, то чем больше скорость потока,
тем больше по величинам силы, связанные с движением потока и тем больше
соответствующие им по величинам, но противоположные по направлению
диссипативные силы, что свидетельствует о прямо пропорциональной
зависимости скоростей вращения вихрей от скорости движения потока.
        При вводе поджигающего средства в первую вихревую зону потока
ближе к входному сечению сопла происходит нагрев и воспламенение
горючих газов сначала в небольшом объеме, а затем, в связи с быстрым
переносом горячих активных продуктов горения, воспламеняются горючие
газы во всей вихревой зоне потока.


                                    5