Исследования тепловых процессов с применением моделирования. Черный А.А. - 24 стр.

для данных температурных условий по мере разогрева футеровки и повы-
шения температуры в камере сжигания.
        Формулы (2.13)-(2.16), (2.18)-(2.26) позволяют производить расчеты
применительно к высокотемпературным печам, газовым вагранкам.
        Установлено, что для периода разогрева огнеупорных стенок горе-
лочных туннелей и камеры сжигания, когда α ≥ 1, а температуры в факеле и
камере сжигания сравнительно невысокие, зависимости Кв, Кф от α, Тв, wСГ)
по практическим данным близки к определенным экспериментальным путем.
        Анализ полученных экспериментальных данных и выявленных мате-
матических зависимостей показывает, что при создании комплекса благопри-
ятных для сокращения размеров факела условий достигаются высокие тем-
пературы как в факеле, так и в камере сжигания. Так, температура, превы-
шающая 1927 К, достигается при сжигании "холодной" газовоздушной сме-
си. Подогрев воздуха-окислителя и природного газа способствует дальней-
шему повышению достигаемых температур в факеле и в камере сжигания, а
также уменьшению Кф. При прочих одинаковых условиях максимальная
температура в факеле и минимальная относительная длина факела наблюда-
ются при коэффициенте α0, который в случаях высокотемпературного сжи-
гания природного газа меньше единицы. Чем выше Тв, тем меньше α0.
        В связи с тем, что подогрев воздуха и нагрев природного газа дают
значительный эффект в повышении Тф и уменьшении Кф, то эти способы ин-
тенсификации физических и химических процессов рационально применять в
высокотемпературных агрегатах для плавки чугуна.
        При проведении исследований выявлены некоторые недостатки, ко-
торые связаны с конструкцией горелочной системы.
        При Тв > 573 К и Тг > 573 К смесь газообразного топлива частично
горит в камере смешения, что снижает долговечность горелочной системы
даже при использовании для её изготовления дорогих жаропрочных материа-
лов. С повышением температуры воздуха-окислителя при прочих одинако-
вых условиях увеличивается скорость истечения газовоздушной смеси из го-
релочных сопел, а это вызывает необходимость применения более мощных
воздуходувных средств. В связи с этими недостатками, для промышленных
тепловых агрегатов, оборудованных воздухо-подогревателями, нерациональ-
но применять горелочные системы предварительного перемешивания горю-
чего газа с воздухом.
         Но горелочные системы предварительного перемешивания горючего
 газа с воздухом при оптимальных условиях позволяют производить корот-
 кофакельное высокотемпературное сжигание газообразного топлива. Диф-
 фузионный процесс перемешивания горючего газа с окислителем происхо-
 дит медленно, в связи с чем путь горения удлиняется, снижается тепловое
 напряжение и температура в факелах. Для .уменьшения размеров факелов
 при сжигании газообразного топлива в горячем воздухе за выходным сече-
 нием горелочного сопла необходимо учитывать газодинамический процесс в
 потоках и струях, что требует по-новому решать проблемы, связанные с раз-
 работкой горелочных устройств.
                                    24