Исследования тепловых процессов с применением моделирования. Черный А.А. - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

17
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
ϕ
⋅+
ϕ
⋅
π
=
2
tgld
2
cos
l
F
н
ф0
н
ф
ф
, (2.6)
(
)
5,0
2
в
2
00в
ld25,0d5,0F +⋅⋅⋅π⋅= , (2.7)
2
0c
p
Hгс
d25,0wQQ ⋅π⋅⋅⋅= , (2.8)
()
вф
гс
фг
VV11
Q
H
−⋅
=
, (2.9)
2
0c
в
в
d25,0w
F
1
u ⋅π⋅⋅⋅= , (2.10)
2
0c
ф
с
d25,0w
F
1
u ⋅π⋅⋅⋅= , (2.11)
где V
ф
- общий объём факела (с ядром), м
3
;
V
в
- объём ядра факела, м
3
;
(V
ф
- V
в
) ~ объём горящей части факела, м
3
;
F
ф
- площадь боковой поверхности факела (образуемой по
углу раскрытия факела), м
2
;
F
в
- площадь боковой поверхности ядра факела (площадь
поверхности воспламенения газовоздушной смеси в факеле), м
2
;
Q
гс
- тепловая нагрузка факела, Дж/с;
Н
фг
- тепловое напряжение объёма горящей части факела,
см
Дж
3
⋅
;
U
в
- сравнительная скорость воспламенения газовоздушной
смеси в закрытом факеле, м/с;
U
с
- сравнительная скорость сгорания газов в закрытом фа-
келе, м/с.
В табл. 2.2 приведены экспериментальные и рассчитанные по форму-
лам (2.4) - (2.11) геометрические и тепловые параметры закрытого факела.
Из данных табл. 2.2 следует, что с увеличением w
c
, но прочих одина-
ковых условиях прямо пропорционально увеличиваются Q
гс
и H
фг
. Этим объ-
ясняется повышение температуры в закрытом факеле Т
ф
(табл.2.1). С увели-
чением w
с
, а следовательно, и увеличением Re газового потока факела, при
одновременном повышении Т
ф
увеличивается скорость химических реакций
в факеле, чем и объясняется возрастание u
в
и u
с
.
Данные табл. 2.2 свидетельствуют о том, что с уменьшением и со-
ответственно с увеличением
∑
0
П
, уменьшаются l
ф
и l
в
, но при этом увели-
чиваются Н
фг
и Т
ф
. В исследованных пределах изменения d
0
при посто-
янстве прочих условий u
в
, u
с
близки к постоянным величинам, что можно
объяснить противоположным воздействием на скорость химических реак-
ций двух факторов: с уменьшением d
0
уменьшается величина Re, а следо-
                                    π ⋅ lф ⎛              ϕ ⎞
                           Fф =            ⎜ d 0 + lф ⋅ tg н ⎟ ,             (2.6)
                                        ϕ                  2 ⎠
                                   cos н ⎝
                                         2


                                                (
                          Fв = 0,5 ⋅ π ⋅ d 0 ⋅ 0,25 ⋅ d 02 + lв2   )
                                                                   0,5
                                                                         ,   (2.7)
                          Q гс = Q pH ⋅ w c ⋅ 0,25 ⋅ π ⋅ d 02 ,              (2.8)
                                        Q гс
                          H фг =                   ,                          (2.9)
                                 11 ⋅ (Vф − Vв )

                                1
                         uв =      ⋅ w c ⋅ 0,25 ⋅ π ⋅ d 02 ,                  (2.10)
                                Fв
                                1
                         uс =      ⋅ w c ⋅ 0,25 ⋅ π ⋅ d 02 ,                  (2.11)
                                Fф
         где Vф - общий объём факела (с ядром), м3;
             Vв - объём ядра факела, м3;
             (Vф - Vв) ~ объём горящей части факела, м3;
                    Fф - площадь боковой поверхности факела (образуемой по
           углу раскрытия факела), м2;
                    Fв - площадь боковой поверхности ядра факела (площадь
          поверхности воспламенения газовоздушной смеси в факеле), м2;
             Qгс - тепловая нагрузка факела, Дж/с;
                Нфг - тепловое напряжение объёма горящей части факела,
     Дж
            ;
     м3 ⋅ с
                   Uв - сравнительная скорость воспламенения газовоздушной
          смеси в закрытом факеле, м/с;
                   Uс - сравнительная скорость сгорания газов в закрытом фа-
          келе, м/с.
        В табл. 2.2 приведены экспериментальные и рассчитанные по форму-
лам (2.4) - (2.11) геометрические и тепловые параметры закрытого факела.
        Из данных табл. 2.2 следует, что с увеличением wc, но прочих одина-
ковых условиях прямо пропорционально увеличиваются Qгс и Hфг. Этим объ-
ясняется повышение температуры в закрытом факеле Тф (табл.2.1). С увели-
чением wс, а следовательно, и увеличением Re газового потока факела, при
одновременном повышении Тф увеличивается скорость химических реакций
в факеле, чем и объясняется возрастание uв и uс .
        Данные табл. 2.2 свидетельствуют о том, что с уменьшением и со-
ответственно с увеличением ∑ П 0 , уменьшаются lф и lв, но при этом увели-
чиваются Нфг и Тф. В исследованных пределах изменения d0 при посто-
янстве прочих условий uв, uс близки к постоянным величинам, что можно
объяснить противоположным воздействием на скорость химических реак-
ций двух факторов: с уменьшением d0 уменьшается величина Re, а следо-
                                                    17

Страницы