ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основы теории факельных процессов из "Топливо Кн1" Рассматривается осесимметричное течение смеси в цилиндрической футерованной камере сгорания, выполненной по типу форкамер обжиговых машин, но без подачи вторичного воздуха (рис. 5.25). [c.458] Для моделирования процесса горения распыленного жидкого топлива использованы методы, рассмотренные в разделе 5.8.1. [c.458] Сделаем следующие допущения. Размеры капель характеризуются одномодельной функцией распределения со средним размером d , меньшим внутреннего масштаба турбулентности. [c.458] Объемная концентрация капель р (mVm ) мала, и по этой причине пренебрегается пульсациями концентрации капель. Действительно, при сжигании вышеуказанных топлив юнцентрация капель обычно имеет порядок 10 . [c.458] Капли в потоке испытывают в основном вязкое сопротивление, поэтому в выражении силы межфазного взаимодействия пренебрегаем присоединенной массой и силой Бассе. [c.458] Процессы испарения капель мазута не влияют на характеристики турбулентности. [c.458] Это равенство справед ливо при р 1. [c.460] В отсутствии скольжения Ъ-Ъ. =0. [c.461] Здесь (/р—усредненный по функции распределения (5.249) коэффициент линейного сопротивления частицы ц — динамическая вязкость газа. [c.461] Коэффициенты тур лентной диффузии определяются как отношения эффективной вязкости к соответствующему числу Шмидта. Величина М представляет собой стехиометрический коэффициент. Скорость горения С определяется на основе модифицированной модели Сполдинга [5.87]. [c.462] На основе приведенных соотношений проводилось численное моделирование процесса горения жидкого топлива в струе окислителя. Результаты расчетов сравнивались с экспериментальными данными, которые были взяты из опытов, проведенных во ВНИИМТе [5.89] на огневом стенде для сжигания мазута. В опытах измерялись поля температур, концентраций продуетов сгорания, концентрации сажи и размеры капель. На рис. 5.26 показаны результаты измерения распределения капель по размерам, а функция распределения капель ДЛ) для этих условий на расстоянии 0,5 м от форсунки определялась путем численного дифференцирования. [c.463] На рис. 5.27 даны результаты экспериментов по определению сажистых частиц в факеле. Эти результаты использовались в расчетах в качестве исходных данных для начальной функции распределения капель по размерам и для определения радиационных свойств пламени. [c.463] Сравнение расчетов и экспериментов по распределению потока массы капель (нормировано на осевое значение потока) по радиусу факела приведено на рис. 5.28. [c.463] Предлагаемая модель факела распьшенного топлива удовлетворительно описывает интегральные характеристики горения и теплообмена. Однако, точность результатов расчетов существенно зависит от точности задания входных параметров потоков. Отметим также, что развиваемая выше модель не требует расчетов траекторий капель и частиц. Это представляет известные трудности при решении системы жестких лагранжевых уравнений для каждого размера частиц в поле скорости и температуры несущей среды, которые находятся из эйлерова описания движения и теплообмена. Все эти проблемы сведены к уравнениям (5.246) и (5.255), которые решаются с использованием той же сетки, что и для уравнений энергии и диффузии окислителя. [c.464] Рассмотренными в работе методами можно моделировать процесс сжигания и других частиц водоугольных суспензий, коксовых частиц и т.д. [c.464] Как уже отмечалось ранее, водоугольная суспензия (ВУС)—смесь угля с небольшими добавками воды — может гореть без удаления из нее воды при распылении на очень мелкие частицы. Горение ВУС в основных чертах сходно с горением угольной пьши. Вода, попадая вместе с угаем в высокотемпературную среду, активно содействует интенсивному горению угая, выполняя роль промежуточного окислителя. [c.464] Процесс испарения воды при нагреве капель водоугольной суспензии рассматриваем как испарение в инертную среду. Температура воспламенения по данным [5.90] составляет 400-500 °С. Воспламенение начинается до окончания (полного) испарения влаги из капли водоугольной суспензии и связано с выходом летучих. Капля ВУС состоит из конгломерата угольных частиц, покрытых пленкой воды. Время выхода летучих значительно меньше времени горения коксового остатка [5.90]. [c.465] Данных по составу летучих в динамике нет. В дальнейшем, когда это будет известно, процесс горения летучих можно рассчитывать как процесс параллельного реагирования газообразных составляющих (со своими кинетическими константами). В данной модели горение угольных частиц рассматриваем как горение коксовых частиц с суммарным тепловым угля данной марки) эффектом, т.е. твердое топливо + окислитель - продукты горения (газообразные). [c.465] Частицы сгорают до шлакового остатка, а рассчитывается не на I кг ушя, а на единицу массы угая за вычетом золы. Горение коксовых частиц может происходить в кинетическом, диффузионном, либо в смешанном режиме. В данном случае рассматривается диффузионный режим горения [5.90]. Остальные допущения будут указаны при описании различных механизмов переноса. [c.465] Вернуться к основной статье