Исследования тепловых процессов с применением моделирования. Черный А.А. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

19
Выявленная экспериментами обратно пропорциональная зависимость
l
ф
и l
в
от
∑
0
П
и
∑
∑
0
0
f
П
подтверждает влияние газодинамики в факеле на про-
цессы горения. Эта .зависимость указывает и на то, что при оптимальных
прочих условиях путем изменения формы выходного сечения горелочного
сопла, позволяющего сохранить энергетически выгодную форму в попереч-
ных сечениях потока и уменьшение
0
0
П
f
или увеличение
0
0
f
П
, можно умень-
шать l
в
, l
ф
и повышать Т
ф
. Следовательно, имеется возможность совершенст-
вования конструкций газовых горелок путем изменения формы выходного
сечения сопла или системы сопел.
Поскольку при круглых выходных сечениях горелочных сопел
4
d
nd
nd25,0
П
f
R
0
00
0
2
0
0
0
г
=
⋅⋅π
⋅⋅π⋅
=
∑
∑
, П
0
= π ⋅ d
0
, т.е. R
г
и П
0
прямо пропорционально
зависят от d
0
, то и l
ф
, l
в
, Т
ф
зависят от d
0
, хотя прямое влияние на эти пара-
метры факела оказывают П
0
, R
г
в связи с развитием процесса горения в пото-
ке по периметру выходного сечения горелочного сопла.
Были выполнены эксперименты, позволившие получить в зависимо-
сти от изменения w
с
и d
0
по плану 4
2
при Х = 16 следующие величины l
ф
в м:
Y (1) = 0,35; Y (2) = 0,395; Y (3) = 0,56; Y (4) = 0,63;
Y (5) = 0,42; Y (6) = 0,475; Y (8) = 0,542; Y (9) = 0,38;
Y (10) = 0,46; Y (11) = 0,525; Y (12) = 0,61; Y (13) = 0,392;
Y (14) = 0,47; Y (15) = 0,536; Y (16) = 0,626.
По этим показателям процесса с учетом определенной дисперсии
опытов u9 = 0,000025 была получена математическая зависимость, связы-
вающая l
ф
, w
с
и d
0
и имеющая следующий вид:
l
ф
= 0,490687 + 0,0006208⋅i
i
- 0,0002135⋅К
i
+ 14,925⋅p
i
+ +8796,84⋅u
i
, (2.12)
где i
i
= w
с
– 65;
К
i
= w
с
1,5
- 11,849 ⋅ w
с
+192,13;
p
i
= d
0
– 0,00325;
u
i
= d
0
2
– 0,4788 ⋅ d
0
1,5
+ 0,06421 ⋅ d
0
- 0,0003378.
При w
c
= 30 м/с, d
0
= 0,025 м; w
c
= 40 м/с, d
0
= 0,035м; w
c
= 60 м/с, d
0
= 0,04м; w
c
= 70 м/с, d
0
= 0,025 м; w
c
= 65 м/с, d
0
= 0,03 м; w
c
= 55 м/с, d
0
=
0,3 м получены соответственно следующие величины l
ф
в метрах в результате
экспериментов: 0,356; 0,512; 0,61; 0,39; 0,465; 0,525; расчетов по формуле
(2.12): 0,35517; 0,51346; 0,61283; 0,39124; 0,46995; 0,52765. Следовательно,
расчеты по формуле (2.12) дают достаточно точные результаты, причем при
изменении w
c
в пределах от 20 до 110 м/с и d
0
от 0,025 до 0,04 м при приня-
тых в методике условиях.
Для случая d
0
= 0,03 м расчет по формуле (2.12) дает величины l
ф
, ко-
торые после деления на d
0
становятся K
ф
, близкими по величинам к K
ф
, оп-
ределенным при тех же значениях w
с
по формуле (2.2), а для случая w
с
= 70 
              Выявленная экспериментами обратно пропорциональная зависимость
lф и lв от        ∑П       и   ∑П   0
                                        подтверждает влияние газодинамики в факеле на про-
                               ∑f
                       0
                                0

цессы горения. Эта .зависимость указывает и на то, что при оптимальных
прочих условиях путем изменения формы выходного сечения горелочного
сопла, позволяющего сохранить энергетически выгодную форму в попереч-
                                                     f0               П
ных сечениях потока и уменьшение                        или увеличение 0 , можно умень-
                                                     П0                f0
шать lв, lф и повышать Тф. Следовательно, имеется возможность совершенст-
вования конструкций газовых горелок путем изменения формы выходного
сечения сопла или системы сопел.
        Поскольку при круглых выходных сечениях горелочных сопел
Rг
     ∑f0
              =
                  0,25 ⋅ π ⋅ d 02 ⋅ n 0 d 0
                                       =    , П0 = π ⋅ d0, т.е. Rг и П0 прямо пропорционально
     ∑П   0          π ⋅ d0 ⋅ n0         4
зависят от d0, то и lф, lв, Тф зависят от d0, хотя прямое влияние на эти пара-
метры факела оказывают П0, Rг в связи с развитием процесса горения в пото-
ке по периметру выходного сечения горелочного сопла.
        Были выполнены эксперименты, позволившие получить в зависимо-
сти от изменения wс и d0 по плану 42 при Х = 16 следующие величины lф в м:
                 Y (1) = 0,35; Y (2) = 0,395; Y (3) = 0,56; Y (4) = 0,63;
                Y (5) = 0,42; Y (6) = 0,475; Y (8) = 0,542; Y (9) = 0,38;
              Y (10) = 0,46; Y (11) = 0,525; Y (12) = 0,61; Y (13) = 0,392;
                      Y (14) = 0,47; Y (15) = 0,536; Y (16) = 0,626.
        По этим показателям процесса с учетом определенной дисперсии
опытов u9 = 0,000025 была получена математическая зависимость, связы-
вающая lф, wс и d0 и имеющая следующий вид:
lф = 0,490687 + 0,0006208⋅ii - 0,0002135⋅Кi + 14,925⋅pi + +8796,84⋅ui , (2.12)
где        ii = wс – 65;
            Кi = wс1,5 - 11,849 ⋅ wс +192,13;
            pi = d0 – 0,00325;
            ui = d02 – 0,4788 ⋅ d01,5 + 0,06421 ⋅ d0 - 0,0003378.
        При wc = 30 м/с, d0 = 0,025 м; wc = 40 м/с, d0 = 0,035м; wc = 60 м/с, d0
= 0,04м; wc = 70 м/с, d0 = 0,025 м; wc = 65 м/с, d0 = 0,03 м; wc = 55 м/с, d0 =
0,3 м получены соответственно следующие величины lф в метрах в результате
экспериментов: 0,356; 0,512; 0,61; 0,39; 0,465; 0,525; расчетов по формуле
(2.12): 0,35517; 0,51346; 0,61283; 0,39124; 0,46995; 0,52765. Следовательно,
расчеты по формуле (2.12) дают достаточно точные результаты, причем при
изменении wc в пределах от 20 до 110 м/с и d0 от 0,025 до 0,04 м при приня-
тых в методике условиях.
        Для случая d0 = 0,03 м расчет по формуле (2.12) дает величины lф, ко-
торые после деления на d0 становятся Kф, близкими по величинам к Kф, оп-
ределенным при тех же значениях wс по формуле (2.2), а для случая wс = 70

                                                     19

Страницы