Теоретические предпосылки разработки эффективных газовых вагранок. Черный А.А. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

22
коэффициенты пропорциональности
l
c
,
ω
c
и
m
c
называются
коэффициентами подобия.
Если
2211
;;;;; llllll
и т.д. являются сходственными отрезками двух
подобных систем, то для таких систем всегда имеет место следующее
равенство:
l
c
l
l
ll
ll
l
l
l
l
l
l
=
Δ
Δ
=
=
=
=
12
12
2
2
1
1
, (20)
то есть константа подобия (в данном случае
l
c
) сохраняет свое
значение для любых случаев отношения сходственных величин. Из этого
равенства следует, что любое отношение отрезков, например
l
l
, может быть
заменено любым другим отношением отрезков, включая и дифференциалы
величин.
Поэтому в общем случае можно написать:
x
n
n
c
xd
xd
x
x
x
x
x
x
x
x
=
=
Δ
Δ
=
==
=
LL
1
1
, (21)
Явления, подобные друг другу, объединяются в группу подобных.
Определим константы подобия для основных параметров горелки
полного предварительного смешения природного газа с воздухом,
применявшейся первоначально на газовой вагранке Пензенского
компрессорного завода. Горелка имела выходной диаметр канала
конического сужающего сопла -
15,0
0
=
d м, тепловую нагрузку
T
Q
при
расходе природного газа
3600
330
м
3
/с с низшей теплотой сгорания
8,41868420 =
p
H
Q кДж/м
3
:
3
103230
3600
330
8,41868420 ==
T
Q кДж/с.
Принимаем масштаб моделирования по линейным размерам М 1:10,
то есть константу подобия линейных размеров
10
1
=
M
C . Отсюда, выходной
диаметр модели горелки должен быть равен
015,0
10
1
15,0
00
==
=
M
Cdd м.
Площадь выходного сечения канала горелочного сопла составляет
(
)
0176625,0
4
15,014,3
4
2
2
0
=
=
=
d
f
π
м
2
,
а модели горелки
(
)
000176625,0
4
015,014,3
4
2
2
0
=
=
=
d
f
π
м
2
.
       коэффициенты пропорциональности cl , cω и cm называются
коэффициентами подобия.
       Если l ′; l ′′; l1′ ; l1′′; l 2′ ; l2′′ и т.д. являются сходственными отрезками двух
подобных систем, то для таких систем всегда имеет место следующее
равенство:
       l ′′ l1′′ l 2′′ l 2′′ − l1′′ Δl ′′
           = = =                              =    = cl ,                              (20)
       l ′ l1′ l 2′ l 2′ − l1′ Δl ′
       то есть константа подобия (в данном случае cl ) сохраняет свое
значение для любых случаев отношения сходственных величин. Из этого
                                                         l ′′
равенства следует, что любое отношение отрезков, например , может быть
                                                         l′
заменено любым другим отношением отрезков, включая и дифференциалы
величин.
       Поэтому в общем случае можно написать:
        x′′ x1′′       x′′ Δx′′ dx′′
           = = LL = n =        =     = cx ,                       (21)
        x′ x1′         xn′ Δx′ dx′
        Явления, подобные друг другу, объединяются в группу подобных.
        Определим константы подобия для основных параметров горелки
полного предварительного смешения природного газа с воздухом,
применявшейся первоначально на газовой вагранке Пензенского
компрессорного завода. Горелка имела выходной диаметр канала
конического сужающего сопла - d 0′ = 0,15 м, тепловую нагрузку QT′ при
                                         330 3
расходе природного газа                        м /с с низшей теплотой сгорания
                                         3600
QHp = 8420 ⋅ 4186,8 кДж/м3:
                                  330
        QT = 8420 ⋅ 4186,8 ⋅            = 3230 ⋅ 103 кДж/с.
                                  3600
        Принимаем масштаб моделирования по линейным размерам М 1:10,
                                                                1
то есть константу подобия линейных размеров – C M = . Отсюда, выходной
                                                               10
диаметр модели горелки должен быть равен
                                   1
        d 0′′ = d 0′ ⋅ CM = 0,15 ⋅ = 0,015 м.
                                  10
        Площадь выходного сечения канала горелочного сопла составляет
                π ⋅ (d0′ )2 3,14 ⋅ 0,152
         f′=                 =            = 0,0176625 м2,
                      4           4
        а модели горелки –
                π ⋅ (d 0′′ )2 3,14 ⋅ 0,015 2
         f ′′ =               =              = 0,000176625 м2.
                       4             4


                                            22