WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«ке. - М.: Химическая физика, 2003. Т.22. №4. - С. 70-79.’ 4. Влияние начальной турбулентности потока алюминиево-воздушной смеси на процессы воспламенения и стабилизации пламени. / Е г о р о в ...»

61

3. Егоров А. Г. Стабилизация пламени в турбулентном двухфазном пото­

ке. - М.: Химическая физика, 2003. Т.22. №4. - С. 70-79.’

4. Влияние начальной турбулентности потока алюминиево-воздушной смеси на

процессы воспламенения и стабилизации пламени. / Е г о р о в А.Г., М а р

к а р о в Э. Э., П а в л о в Д. А., Ш а й к и н А.П. // Вестник СГАУ .

Серия «Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей» Вып

2.Часть 2. Самара 2002. - С.27-33 .

5. Егоров А.Г Время пребывания частиц алюминия в камерах сгорания с внезапным расширением. - М.: Химическая физика, 2003, Т.22, №11. - С. 54-63

6. Б е л о у с о в В.В. Теоретические основы процессов газоочистки. - М.:

Металлургия, 1988. - 256 с .

7. Сеплярский Б.С., Ивлева Т.П. Изучение искрового зажи­ гания твердых частиц с помощью очаговой модели воспламенения. // XII Симпози­ ум по горению и взрыву. Часть П. «Химическая физика процессов горения и взры­ ва». - Черноголовка. ИПХФ РАН, 2000. - С 47-48 .

8. Г у б и н Е. И., Д и к И. Г. О зажигании пылевого облака искрой. ФГВ С. 10-17 .

9. З е л ь д о в и ч Я. Б., С е м е н о в Н.Н. К теории искрового вос­ пламенения газовых взрывчатых смесей. Ж.Ф.Х. - 1949, Т.23. - С.11-64 .

УДК 536.46

П Р Е Д Е Л Ы В О С П Л А М ЕН ЕН И Я

А Э РО В ЗВ ЕС И Ч А С Т И Ц А Л Ю М И Н И Я В П ОТО КЕ



Егоров А.Г., Павлов Д А., Русаков М.М., Шайкин А.П .

Толъяттинский государственный университет, г. Тольятти Основными факторами, определяющими характеристики воспламе­ нения смеси в камере сгорания являются система зажигания, параметры потока (давление, температура, скорость и турбулентность) и свойства топлива .

В отличие от пределов воспламенения концентрационные границы зажигания зависят еще и от ряда других, не постоянно присутствующих источников теплопотерь, определяемых спецификой условий экспери­ мента (геометрией трубы, мощностью, геометрией и видом источника поджигания и т.п.). Поэтому установление границ вынужденного зажи­ гания сводится, по существу, к выяснению влияния каждого из этих фак­ торов на границы зажигания .

Если влияние частных условий опыта велико (влияние источника и размеров трубы), оговаривают, каким источником и в какой трубе про­ водилось поджигание, подчеркивая тем самым частный характер опыта [1] .

В настоящей работе было исследовано влияние диаметра камеры, начальной скорости U0 и турбулентности 0, отношения топли­ во/воздух ( х ), размера и формы частиц А1 на пределы зажигания в по­ токе аэровзвеси частиц А1 .

Оценки характеристик воспламенения проводились при атмосфер­ ном давлении и температуре воздуха 293 К, по методике представленной в [2]. Источником поджигания слу

–  –  –

В лияние диам етра кам еры сгорания. Известно [I], что из-за отво­ да тепла через стенки трубы (или активных центров на стенки), концен­ трационные границы и р будут уменьшаться. Согласно [3] это влияние

–  –  –

влияние стенок ассимптотически уменьшается .

Из рис. 1 видно, что в камере меньшего диаметра зажигание проис­ ходит при меньших значениях относительного расхода х С увеличени­ ем диаметра камеры сгорания область зажигания смешается в сторону больших значений j .

–  –  –

сительного расхода х соответствует коэффициенту избытка воздуха а - 0,2 .



В [4] было показано, что при а = 0,2 резко возрастает как доля нит­ рида в продуктах сгорания, так и температура горения аэровзвеси частиц алюминия. Сопровождаемый экзотермическим эффектом процесс обра­ зования AINK вносит существенный вклад в суммарное тепловыделение и поддерживает устойчивое воспламенение и горение обедненной ки­ слородом смеси .

Таким образом, при обогащении аэровзвеси (уменьшении а ) про­ исходит приближение к верхнему концентрационному пределу распро­ странения пламени, на который оказывает влияние дополнительное теп­ ловыделение за счет реакции азотирования .

В лияние турбулентности. Поведение твердых частиц в турбулент­ ных потоках является сложным физическим процессом, механизм реали­ зации которого зависит как от концентрации частиц в потоке, так и от их размера. Постановка турбулизирующей решетки для увеличения е0 при исследовании пределов воспламенения в потоке аэровзвеси частиц А1 еще более осложняет задачу. В [5] отмечено, что в турбулентных двух­ фазных течениях, природа влияния массы твердых частиц на газообраз­ ный поток сложна и частицы могут выступать как своеобразные дис­ кретные детурбулизаторы, и как дестабилизаторы .

На рис.З проиллюстрировано влияние турбулентности на входе в камеру сгорания е0 на развитие начального очага воспламенения в по­ токе аэровзвеси содержащей частицы АСД-4 ( d 32 = 7,5 мкм ) .

Из рис.З видно, что процесс развития начального очага проходит в две стадии. При трубной турбулентности на начальной стадии развития темпы роста начального очага в течение первых 2 мск меньше, чем тако­ вые при повышенной турбулентности. На второй стадии развития со 2ой по 5-ю мск темпы роста очага при трубной турбулентности выше, чем при повышенной турбулентности .

–  –  –

Качественно характер влияния турбулентности е0 на пределы вос­ пламенения выявлен в [6] где были получены границы устойчивого го­ рения в зависимости от начальной скорости и турбулентности набегаю­ щего потока аэровзвеси. В экспериментах варьировалось расстояние ус­ тановки решеток до плоскости внезапного расширения I, а, соответст­ венно, и расстояние от свечи зажигания .

Было получено, что с увеличением начальной турбулентности рас­ ширяется диапазон устойчивого горения по скорости и по составу смеси в потоке аэровзвеси, содержащей частицы АСД-1 ( d n = 17,5 мкм). Соот­ ветственно с ростом s о будут расширяться и пределы воспламенения аэровзвеси, содержащей частицы данного размера. Дальнейшие опыты показали, что для аэровзвеси, содержащей частицы АСД-4 ( d 32 = 7,5 м к м ), рост начальной турбулентности приводит к сужению диапазона устойчивого горения, а, следовательно, и к сужению пределов воспламенения .

В лияни е отн ош ен и я топливо/воздух. В [2] было отмечено, что на каждой стадии процесса воспламенения оптимальные условия зажигания потока топливно-воздушной смеси обеспечиваются при стехиометриче­ ском составе в первичной зоне камеры сгорания, т.е. при наибольших скорости распространения и температуре пламени .





В гомогенных смесях горючих газов с воздухом скорость распро­ странения пламени имеет максимальное значение при коэффициен­ тах избытка воздуха а, близких к единице. В аэровзвесях капель угле­ водородов и частиц угля закономерность сохраняется: и f- - шах при а = 0,7...0,9. Это соответствует теоретическим представлениям, согласно которым при а - 1 в указанных смесях принимают максимальные зна­ чения тепловыделение, температура и нормальная скорость распростра­ нения пламени .

По сравнению с жидкими углеводородными топливами пределы распространения пламени для аэровзвесей алюминия чрезвычайно ши­ роки. В алюминиево-воздушных смесях u j -» и f тах при а 1 скорость распространения пламени по плохо перемешанным аэровзвесям алюми­ ния ( а « 1) выше, чем по хорошо перемешанным смесям [7]. Скорость распространения пламени в аэровзвесях частиц алюминия возрастает по мере уменьшения коэффициента избытка воздуха (вплоть до а = 0,15 ). В аэровзвесях капель углеводородов при таких низких значениях а пламя вообще не распространяется. Увеличение скорости распространения пламени по переобогащенным аэровзвесям частиц алюминия происхо­ дит вследствие влияния как особенностей процессов тепломассообмена в богатых смесях, так и экзотермической реакции азотирования. Поэтому турбулентное горение в потоке переобогащенной алюминиево-воздушной смеси может возникнуть при таких низких скоростях потока, которое никогда не возникает в углеводородо-воздушных смесях [7] .

Таким образом, идеальные условия для воспламенения турбулент­ ного потока алюминиево-воздушной смеси реализуются тогда, когда «эффективная» величина а в первичной зоне камеры сгорания будет близка значению 0,1...0,2, при котором тепловыделение, температура, скорость распространения пламени принимают максимальные значения .

В ли ян и е размера частиц. Важнейшей характеристикой порошко­ образных металлических горючих является размер частиц. Различают моно- и полидисперсные топливные системы. К первым относятся такие которые состоят из частиц одинакового размера; их получение представ­ ляет сложную технологическую проблему. Для большинства промыш­

–  –  –

ем размера частиц основной фракции пределы воспламенения в потоке полидисперсной аэровзвеси расширяются .

Зависимость х - f Ы 32 ) в потоке аэровзвеси, содержащей частиц алюминия сферической формы представлена на рис.4 .

Выводы:

1. Пределы зажигания в потоке аэровзвеси частиц алюминия расши­ ряются:

при увеличении диаметра камеры сгорания;

при увеличении температуры воздуха;

при уменьшении размера частиц алюминия и сужаются при увеличении скорости потока .

2. С ростом начальной турбулентности пределы зажигания в потоке аэровзвеси со средним размером частиц алюминия ~ до 10 мкм су­ жаются и расширяются в аэровзвесях с частицами размером более 10 мкм .

–  –  –

УДК 621.438.577.4

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ

ПРОЦЕССОВ СМ ЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ГОРЕНИЯ НА

ГЕНЕРАЦИЮ NOx В ОДНОЗОННОЙ КАМЕРЕ СГОРАНИЯ

ПРИ “БЕДН О Й ” И “БОГАТО-БЕДНОЙ” СХЕМАХ ГОРЕНИЯ

–  –  –

Конвертирование авиационного двигателя в газогенератор наземной газотурбинной энергетической установки наряду с решением проблем больших ресурсных показателей, должно обеспечить и решение острой социальной проблемы снижения уровня вредного воздействия ГТУ на приземную атмосферу, что связано, в первую очередь, с минимизацией выброса оксидов азота до жестких мировых и отечественных норм CNU 50 мг/нм3 Как показывает опыт отечественных и зарубежных фирм основной путь снижения концентрации оксидов азота в продуктах сгорания - сведение к минимуму времени существования зон горения с температурой выше температуры окисления азота атмосферного воздуха ( Т* 1800 К), реализуемый в двух разных схемах организации процесса горения:

первая, сжигание основной массы предварительно перемешенного топлива в смеси “бедного” состава а фх = 1,8 - 2,0, и оставшейся не­ большой части в дежурном факеле с а ф -1,0;






Похожие работы:

«ВВЕДЕНИЕ Н еказистые, то слишком высокие, то раскидистые с длинными оголенными ветвями, то чрезмерно густые кроны в небольших частных садах явление обычное . Большинство нынешних садоводов — люди городские. Сфера их профессиональных интересов, где о...»

«ций не только настоящего, но и будущего, с учетом экономических, экологических и социально-гигиенических особенностей обстановки в регионе. Кроме четкого административного регулирования вселения следует ввести о...»

«УДК 572 АБРАМОВА Тамара Федоровна ПАЛЬЦЕВАЯ ДЕРМАТОГЛИФИКА И ФИЗИЧЕСКИЕ СПОСОБНОСТИ 03.00Л4 Антропология по биологическим наукам Диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук П р е з и д и у м ВАК Р о с с и и (решение от присудил ученую степень ДОКТОРА! ^^^^i^(c?u^c?-gi:^^e^g^/^^^^ наук /Начальник упр...»

«УДК 796.5 Оксана Юрьевна Чистова студент Любовь Федоровна Матвеева канд. геогр. наук, доцент Иркутский государственный университет Иркутск, Россия Туристские ресурсы спортивно-пеших маршрутов Прибайкалья (на примере маршрута по Хамар-Дабану) В статье расс...»

«ISSN 0568-5435 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК БОТАНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. В. Л. КОМАРОВА ACADEMIA SCIENTIARUM ROSSICA INSTITUTUM BOTANICUM NOMINE V. L . KOMAROVII НОВОСТИ СИСТЕМАТИКИ НИЗШИХ РАСТЕНИЙ ТОМ 42 NOVITATES SYSTEMATICAE PLANTARUM NON VASCULARIUM TOMUS XLII САНКТ-ПЕТЕРБУРГ Г. Я. Дорошина G. Ya. Doroshina ные Хостинской тисо-самшитовой рощи (Западный...»

«Результаты проведения тренинга и учений по ликвидации разливов нефтепродуктов (ЛРН) в 2016 году Учения по ЛРН 1. 12 февраля 2016 года на Северной буровой площадке Одопту (СБП Одопту) были проведены объектовые учения. Тема: "Ликвидация условного разлива нефти в зимних условиях на о...»

«Полярная экспедиция "Картеш" www.polar-expedition.ru Полярная экспедиция "Картеш" НИС "Картеш" первая частная платформа для проведения исследований в Арктике Полярная экспедиция "Картеш" – частный научно-исследовательский проект, ставящий перед собой задачу развития исследовательского флота. Проект провод...»

«Введение Визуализация клеток играет важную роль во многих исследованиях биологии и медицины. Наиболее распространённой является визуализация клеток посредством оптической микроскопии. Так как биологически...»




 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.