Исследования тепловых процессов с применением моделирования. Черный А.А. - 33 стр.

UptoLike

Составители: 

33
2.8. Горение при струйном распределении газообразного топ-
лива в воздушном потоке
В табл. 2.3 приведены зависимости от Т
в
величины Т
г
,w
г
, w
в
, рассчи-
танные соответственно по формулам (2.31), (2.32), (2.33), а также данные
Т
фmax
, α
0
, l
ф
, полученные при проведении экспериментов по плану 5
1
.
По экспериментальным данным, приведенным в табл. 2.3, в результа-
те расчетов на ЭВМ по программе RN при Х=5 получены следующие мате-
матические зависимости:
Т
фmax
+ 2048 + 0,3641 ( Т
в
- 583), (2.34)
α
0
= 0,95 - l,72410
-4
(T
в
- 583), (2.35)
l
ф
= 0,258 - 7,3110
-4
(T
в
- 583) + 0,0001(T
в
1,5
- 35,885T
в
+ 6181,9) -
- 1,04910
-5
(T
в
2
- 63,09T
в
1,5
+ 1098T
в
- 92197) + 9,18310
-9
(T
в
3
- 5078T
в
2
+ +
2,110
5
T
в
1,5
- 2,72210
6
T
в
+ 1,5310
8
) (2.36)
Таблица 2.3
Величины T
г
, w
г
, w
в
, T
фmax,
α
0
, l
ф
в зависимости от T
в
при d
0
= 0,04 м,
d
гн
= 0,022 м, d
т
= 0,0025 м, D
т
= 0,08 м, L
т
= 0,098 м, g
г
= 8,125 м
3
/ч,
Q
н
р
= 34610 10
3
Дж/м
3
Фактор Показатели процесса
опыта
обозна-
чение
Т
в
, К
Т
г
, К
w
г
,
м/с
w
в
,
м/с
обозна-
чение
Т
фmax,
К
α
о
l
ф
, м
1 А1 293 293 54,8 27,6 (1) 1933 1 0,55
2 В1 873 573 107,2 74,1 (2) 2148 0,9 0,1
3 С 1 438 363 67,9 40,3 (3) 2005 0,975 0,3
4 D 1 728 503 94,1 63,5 (4) 2103 0,925 0,14
5 E l 583 433 81 52,2 (5) 2051 0,95 0,2
При выявлении формул (2.34), (2.35), (2.36) использованы соответст-
венно дисперсии опытов U9 = 410; U9 = 0,0001; U9 = 0,000004. Формулы
(2.34) - (2.36) справедливы при 293
Т
в
583 К для указанных в методике
условий.
Сравнение данных, рассчитанных по формулам (2.34) и (2.18), (2.36)
и (2.16), показывает, что при одинаковых значениях Т
в
для случаев струйного
сжигания горючего газа величины Т
фmax
ниже, a. α
0
выше, чем при сжигании
предварительно перемешанной газовоздушной смеси. Это объясняется боль-
шей теплоотдачей факелов, которые при струйном сжигании имели более
высокую излучательную способность, а также тем, что сжигавшийся природ-
ный газ имел несколько ниже величину Q
р
н
. Светимость факела увеличива-
лась с повышением Т
в
, что связано с увеличением Т
г
, а следовательно, и ак-
тивизацией процессов диссоциации углеводородов.
Установленное экспериментами увеличение светимости факелов при
струйном сжигании горючего газа свидетельствует о перспективности такого
способа сжигания природного газа в нагревательных и плавильных печах.
        2.8. Горение при струйном распределении                        газообразного топ-
                        лива в воздушном потоке
        В табл. 2.3 приведены зависимости от Тв величины Тг,wг, wв, рассчи-
танные соответственно по формулам (2.31), (2.32), (2.33), а также данные
Тфmax, α0, lф, полученные при проведении экспериментов по плану 51.
        По экспериментальным данным, приведенным в табл. 2.3, в результа-
те расчетов на ЭВМ по программе RN при Х=5 получены следующие мате-
матические зависимости:
           Тфmax + 2048 + 0,3641 ( Тв - 583),                (2.34)
                                -4
           α0 = 0,95 - l,724⋅10 (Tв - 583),                   (2.35)
                                 -4                       1,5
           lф = 0,258 - 7,31⋅10 (Tв - 583) + 0,0001(Tв - 35,885⋅Tв + 6181,9) -
  - 1,049⋅10-5 (Tв2 - 63,09⋅Tв1,5 + 1098⋅Tв - 92197) + 9,183⋅10-9 (Tв3 - 5078⋅Tв2 + +
  2,1⋅105 ⋅Tв1,5 - 2,722⋅106 ⋅ Tв + 1,53⋅108)         (2.36)
                                                                          Таблица 2.3
          Величины Tг, wг, wв, Tфmax, α0, lф в зависимости от Tв при d0 = 0,04 м,
          dгн = 0,022 м, dт = 0,0025 м, Dт = 0,08 м, Lт = 0,098 м, gг = 8,125 м3/ч,
          Qнр = 34610 ⋅103 Дж/м3
            Фактор                                                Показатели процесса
  №                                    wг,          wв,
        обозна-            Тг,     К                      обозна-
опыта              Тв, К               м/с          м/с             Тфmax, К    αо      lф, м
         чение                                             чение
  1       А1         293     293       54,8     27,6        (1)      1933       1       0,55
  2       В1         873     573       107,2    74,1        (2)      2148       0,9     0,1
  3       С1         438     363       67,9     40,3        (3)      2005      0,975    0,3
  4       D1         728     503       94,1     63,5        (4)      2103      0,925    0,14
  5       El         583     433        81      52,2        (5)      2051      0,95     0,2

        При выявлении формул (2.34), (2.35), (2.36) использованы соответст-
венно дисперсии опытов U9 = 410; U9 = 0,0001; U9 = 0,000004. Формулы
(2.34) - (2.36) справедливы при 293 ≤ Тв ≤ 583 К для указанных в методике
условий.
        Сравнение данных, рассчитанных по формулам (2.34) и (2.18), (2.36)
и (2.16), показывает, что при одинаковых значениях Тв для случаев струйного
сжигания горючего газа величины Тфmax ниже, a. α0 выше, чем при сжигании
предварительно перемешанной газовоздушной смеси. Это объясняется боль-
шей теплоотдачей факелов, которые при струйном сжигании имели более
высокую излучательную способность, а также тем, что сжигавшийся природ-
ный газ имел несколько ниже величину Qрн. Светимость факела увеличива-
лась с повышением Тв, что связано с увеличением Тг, а следовательно, и ак-
тивизацией процессов диссоциации углеводородов.
        Установленное экспериментами увеличение светимости факелов при
струйном сжигании горючего газа свидетельствует о перспективности такого
способа сжигания природного газа в нагревательных и плавильных печах.
                                               33