Исследования тепловых процессов с применением моделирования. Черный А.А. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

32
дачи
9
4
части расходуемого газа, начиная с выходного сечения горелочного
сопла. Такое распределение горючего газа должно приводить к стабильному
горению при образовании как холодной, так и горячей газовоздушной смеси,
а также способствовать сокращению длины горящего факела при прочих
одинаковых условиях.
Поскольку газораспределительная труба размещалась в корпусе горе-
лочного устройства и омывалась горячим
воздухом, то проходящий по ней
горючий газ нагревался. Длина омываемой горячим, воздухом трубы была
выбрана такой, чтобы при T
в
= 873 К горючий газ имел температуру в конце
газораспределительной трубы Т
г
= 573 К. Это требование связано с необхо-
димостью предохранить отверстия для выхода газа от отложений сажистого
углерода.
Сжигание газообразного топлива производилось в огнеупорном горе-
лочном туннеле с D
т
= 0,08 м, L
т
= 0,098 м. Из горелочного туннеля продукты
горения поступали в теплоизолированную камеру.
Сжигался природный газ с Q
н
р
=34610⋅10
3
Дж/м
3
. Расход природного
газа во всех случаях был q
гс
=8,125 м
3
/ч в расчете на нормальные условия.
Розжиг производился при T
в
=293К α=1,03. Затем, после разогрева горелоч-
ного туннеля при А1 = Т
в
= 293 К изменялся коэффициент расхода воздуха до
получения максимально возможной температуры в факеле Т
фmax
. Величина
α
0
, при которой достигалась температура Т
фmax,
выдерживалась постоянной, и
определялась величина l
ф
. После этого в соответствии с планом 5
1
темпера-
тура воздуха повышалась до В1=T
в
=873 К и при этой температуре определя-
лись Т
фmax,
α
0,
l
ф.
И так производилось при С1=T
в
=438К, D1=T
в
=72ВК,
Е1=Т
в
=583К, причем на среднем уровне независимой переменной было вы-
полнено NNO=5 опытов для определения U9. Для проверки точности мате-
матических зависимостей Т
фmax,
α
0,
l
ф
от Т
в
.
В проводились дополнительные
эксперименты при Т
в
= 523 К, Т
в
= 673 К, Т
в
= 823 К.
При изменении T
в
изменялись Т
г
, w
г
, w
в
в соответствии со следую-
щими зависимостями:
Т
г
= 151,5 + 0,483 ⋅ T
в
, К (2.31)
273d25,093600
Тg
w
2
г
ггс
г
⋅⋅π⋅⋅⋅
⋅
=
, м/с (2.32)
()
273dd25,03600
Тg10
w
2
тн
2
0
вгс
в
⋅−⋅π⋅⋅
⋅
α
⋅
⋅
= , м/с (2.33)
В период разогрева огнеупорного туннеля и футеровки камеры теп-
лового агрегата производились наблюдения газодинамического процесса в
факеле, стабильности горения, выполнялись съёмки факела.
После выключения подачи горючего газа и воздуха выявлялось со-
стояние горелочного устройства и туннеля. 
       4
дачи     части расходуемого газа, начиная с выходного сечения горелочного
       9
сопла. Такое распределение горючего газа должно приводить к стабильному
горению при образовании как холодной, так и горячей газовоздушной смеси,
а также способствовать сокращению длины горящего факела при прочих
одинаковых условиях.
        Поскольку газораспределительная труба размещалась в корпусе горе-
лочного устройства и омывалась горячим воздухом, то проходящий по ней
горючий газ нагревался. Длина омываемой горячим, воздухом трубы была
выбрана такой, чтобы при Tв = 873 К горючий газ имел температуру в конце
газораспределительной трубы Тг = 573 К. Это требование связано с необхо-
димостью предохранить отверстия для выхода газа от отложений сажистого
углерода.
        Сжигание газообразного топлива производилось в огнеупорном горе-
лочном туннеле с Dт = 0,08 м, Lт = 0,098 м. Из горелочного туннеля продукты
горения поступали в теплоизолированную камеру.
        Сжигался природный газ с Qнр=34610⋅103 Дж/м3. Расход природного
газа во всех случаях был qгс=8,125 м3/ч в расчете на нормальные условия.
Розжиг производился при Tв=293К α=1,03. Затем, после разогрева горелоч-
ного туннеля при А1 = Тв = 293 К изменялся коэффициент расхода воздуха до
получения максимально возможной температуры в факеле Тфmax. Величина
α0, при которой достигалась температура Тфmax, выдерживалась постоянной, и
определялась величина lф. После этого в соответствии с планом 51 темпера-
тура воздуха повышалась до В1=Tв=873 К и при этой температуре определя-
лись Тфmax, α0, lф. И так производилось при С1=Tв=438К, D1=Tв=72ВК,
Е1=Тв=583К, причем на среднем уровне независимой переменной было вы-
полнено NNO=5 опытов для определения U9. Для проверки точности мате-
матических зависимостей Тфmax, α0, lф от Тв. В проводились дополнительные
эксперименты при Тв = 523 К, Тв = 673 К, Тв = 823 К.
        При изменении Tв изменялись Тг, wг, wв в соответствии со следую-
щими зависимостями:
            Тг = 151,5 + 0,483 ⋅ Tв , К          (2.31)

                                    g гс ⋅ Т г
                  wг =                                    , м/с          (2.32)
                         3600 ⋅ 9 ⋅ 0,25 ⋅ π ⋅ d г2 ⋅ 273

                                 10 ⋅ g гс ⋅ α ⋅ Т в
                  wв =                                           , м/с   (2.33)
                         3600 ⋅ 0,25 ⋅ π ⋅ (d 02 − d 2тн ) ⋅ 273

       В период разогрева огнеупорного туннеля и футеровки камеры теп-
лового агрегата производились наблюдения газодинамического процесса в
факеле, стабильности горения, выполнялись съёмки факела.
       После выключения подачи горючего газа и воздуха выявлялось со-
стояние горелочного устройства и туннеля.

                                                32

Страницы