Закономерности процессов сжигания газообразного топлива применительно к металлургическим печам. Черный А.А. - 16 стр.

при DT    − d 0 =const   увеличивается с увеличением        LT   . Уменьшение вели-

чины DT − d 0 оказывает более значительное влияние на увеличение                     lф ,
чем удлинение туннеля.
        С уменьшением L T закономерность изгиба кривых lф = f DT                  ( )
меняется, что связано с изменением степени влияния туннеля на воспламене-
ние и горение газа.
      При LT        (DT − d 0 ) = 2,46 наблюдалась минимальная по величине
длина факела.
Но(DT − d 0 ) (2 LT ) = tg (0,5 ⋅ ϕ н ) или
LT (DT − d 0 ) = 1 (2 ⋅ tg (0,5 ⋅ ϕ н ))
         Следовательно, 1 (2 ⋅ tg (0,5 ⋅ϕ н )) = 2,46;   tg (0,5 ⋅ ϕ н ) = 0,204 , откуда
                                     ϕ
угол раскрытия горящего факела H приблизительно равен 23°.
       Поскольку минимальная по величине длина факела наблюдается в
том случае, когда стенки туннеля не препятствуют свободному развитию го-
рящего факела, то более благоприятные условия для массо- и теплообмена
создаются в свободно развивающемся факеле, что связано с интенсивным га-
зодинамическим процессом в свободном газовом потоке или, так называе-
мой, затопленной турбулентной газовой струе. При прочих одинаковых ус-
ловиях скорость горения связана прямой пропорциональной зависимостью со
скоростью подвода окислителя к горючему газу и отвода продуктов реакции.
Поэтому все то, что способствует турбулизации потока, - ускоряет процесс
горения газа. Но в случае, если стенки туннеля не позволяют развиваться
вихрям в потоке газов, процесс горения замедляется. Этим можно объяснить
выявленное удлинение факела при уменьшении DT и увеличении LT .
      Огнеупорный туннель оказывает эффективное стабилизирующее
влияние в пределах длины “холодного” ядра факела, препятствуя вовлече-
нию в зону воспламенения избытка “охлажденных” продуктов сгорания из
окружающего пространства.
         Длина факела стабильно минимальна при              LT = lв и DT = d ф ,     где
d ф -условный    диаметр факела в поперечном сечении у вершины “холодно-
го” ядра, если ϕ н =23°.
       Для случая беспрепятственного развития закрытого теплоизолиро-
ванного факела максимальная относительная длина зоны воспламенения не
превышала     lв d 0   = 4,65. Принимая         LT =   4,65 ⋅ d 0 , можно найти опти-


                                           16