Исследования тепловых процессов с применением моделирования. Черный А.А. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

27
п
оз
= 4,52 π d
нз
= 1,233 м,
Из соотношений
f
пп
R
пос
оо
г
==
0 00636,
для каждого типа сопла рассчитаны
гидравлические радиусы, которые имеют следующие величины: R
га
=
0,0102м, R
гб
= 0,0225 м, R
гв
= 0,0083 м, R
гг
= 0,0106 м, R
гд
= 0,0089 м, R
ге
=
0,0079 м, R
гж
= 0,0066 м, R
гз
= 0,0052 м.
В процессе проведения экспериментов для каждого типа сопла опре-
делялась форма факелов, устанавливалось изменение максимальной темпера-
туры в закрытых факелах Δ Т
ф
, определялись длины факела l
ф
и зоны вос-
пламенения l
в
.
Эксперименты начинались при w
с
= 20 м/с, затем скорость последова-
тельно увеличивалась на 10, достигалась стабильность процесса горения при
w
с
= 70 м/с и выполнялись основные замеры и анализы, после чего скорость
истечения газовоздушной смеси доводилась до w
с
=110м/с.
2.5. Особенности горения газовоздушной смеси
при изменении геометрической формы
выходного сечения горелочного сопла
Исследования показали, что при прочих одинаковых условиях гео-
метрическая форма выходного сечения горелочного сопла значительно влия-
ет на показатели процесса факельного горения. По результатам эксперимен-
тов установлено, что при выходе газовоздушной смеси из
прямолинейного
щелевого канала сопла происходит газодинамическое сжатие потока в на-
правлении, параллельном длинным граням сопла и расширение потока от
этих граней. За пределами зоны воспламенения поперечные сечения факела
приближаются по форме к круговым. Длина зоны воспламенения l
ва
была в
среднем равна 1,26м. Следовательно,
l
Д
вп
оа
= 42,,
l
Ш
ва
оа
= 58 6,. В случае
d
о
= 0,09 м получено в среднем l
вб
= 0,38 м, т.е.
l
d
вб
о
= 4 222,.Сравнивая величи-
ны
l
d
вб
о
и
l
Д
ва
оа
,
можно констатировать, что они приблизительно равны. Поэто-
му, когда сопло имеет прямолинейный щелевой канал, то l
ва
зависит от д
оа
приблизительно так, как l
ва
от d
о
. Влияние ш
оа
на l
ва
не подчиняется законо-
мерности влияния d
о
на l
в
. Но поскольку при f
пос
= const и прочих одинаковых
условиях д
оа
> d
о
, то и l
ва
> l
вб
, т.е. при прямолинейной щелевой форме сопла
зона воспламенения, где имеется свободный кислород и невоспламенивший-
ся горючий газ, растягивается на значительно большую длину, чем при круг-
лом выходном сечении сопла. Сопло с прямолинейным щелевым каналом
рационально тогда, когда требуется растянуть процесс горения большую
длину.
Для принятых в методике условий изгибы
щелевых каналов сопел по
дугам, являющимися частями окружностей, способствовали уменьшению
        поз = 4,52 ⋅ π ⋅ dнз = 1,233 м,
                            f п о с 0,00636
        Из соотношений             =        = R г для каждого типа сопла рассчитаны
                            по         по
гидравлические радиусы, которые имеют следующие величины: Rга =
0,0102м, Rгб = 0,0225 м, Rгв = 0,0083 м, Rгг = 0,0106 м, Rгд = 0,0089 м, Rге =
0,0079 м, Rгж = 0,0066 м, Rгз = 0,0052 м.
       В процессе проведения экспериментов для каждого типа сопла опре-
делялась форма факелов, устанавливалось изменение максимальной темпера-
туры в закрытых факелах Δ Тф , определялись длины факела lф и зоны вос-
пламенения lв .
       Эксперименты начинались при wс = 20 м/с, затем скорость последова-
тельно увеличивалась на 10, достигалась стабильность процесса горения при
wс = 70 м/с и выполнялись основные замеры и анализы, после чего скорость
истечения газовоздушной смеси доводилась до wс =110м/с.

                     2.5. Особенности горения газовоздушной смеси
                          при изменении геометрической формы
                          выходного сечения горелочного сопла

       Исследования показали, что при прочих одинаковых условиях гео-
метрическая форма выходного сечения горелочного сопла значительно влия-
ет на показатели процесса факельного горения. По результатам эксперимен-
тов установлено, что при выходе газовоздушной смеси из прямолинейного
щелевого канала сопла происходит газодинамическое сжатие потока в на-
правлении, параллельном длинным граням сопла и расширение потока от
этих граней. За пределами зоны воспламенения поперечные сечения факела
приближаются по форме к круговым. Длина зоны воспламенения lва была в
                                             lвп         lва
среднем равна 1,26м. Следовательно,              = 4,2,      = 58,6. В случае
                                             Доа        Ш оа
                                                          l
dо = 0,09 м получено в среднем lвб        = 0,38 м, т.е. вб = 4,222. Сравнивая величи-
                                                          dо
     lвб   l
ны       и ва , можно констатировать, что они приблизительно равны. Поэто-
     dо    Доа
му, когда сопло имеет прямолинейный щелевой канал, то lва зависит от доа
приблизительно так, как lва от dо. Влияние шоа на lва не подчиняется законо-
мерности влияния dо на lв. Но поскольку при fпос = const и прочих одинаковых
условиях доа > dо, то и lва > lвб , т.е. при прямолинейной щелевой форме сопла
зона воспламенения, где имеется свободный кислород и невоспламенивший-
ся горючий газ, растягивается на значительно большую длину, чем при круг-
лом выходном сечении сопла. Сопло с прямолинейным щелевым каналом
рационально тогда, когда требуется растянуть процесс горения большую
длину.
       Для принятых в методике условий изгибы щелевых каналов сопел по
дугам, являющимися частями окружностей, способствовали уменьшению
                                            27