ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схема ламинарного режима диффузионного горения из "Сжигание природного газа" Принимаем, что толщина стенки, разделяющая поток, ничтожна мала н завихрения за ней отсутствуют. [c.72] Вследствие того что отдельные молекулы фронта газа будут проскакивать между молекулами фронта воздуха и наоборот, толщина зоны горения (зоны встречи молекул газа и кислорода воздуха) окажется тем больше, чем меньше диффузионные потоки газа и воздуха. К концу факела эта зона расширяется и ограничивается расходящимися поверхностями ОА и ОВ. Основная масса газа встречается с кислородом воздуха, требующимся для горения, где-то в середине зоны, п. с. . Разумеется, что границы зоны горения часто условны, ввиду того, что количество реагирующих молекул по мере удаления их от середины зоны непрерывной уменьшается по асимптотической зависимости. [c.73] Теоретически длина зоны горения должна быть бесконечной, практически же она оказывается ограниченной вследствие охлаждения продуктов сгорания ниже температуры воспламенения газа, так как по мере удаления от начала факела диффузионные потоки газа и воздуха уменьшаются, тепла при горении выделяется меньше и отвод тепла из факела начинает превышать тепловыделение. [c.73] Продукты сгорания проникают в воздух и в газ до поверхностей ОС и 00. Положения поверхностей ОА и ОВ, ОС и 00 относительно геометрической оси потоков газа и воздуха будут зависеть от коэффициентов взаимной диффузии газа, воздуха и продуктов сгорания. [c.73] Газ и воздух, взаимно проникая друг в друга, перемешиваются з объеме между поверхностями ОС и ОО. В этом объеме концентрация изменяется от чистого газа на поверхности ОО до чистого воздуха на поверхности ОС, и только где-то в средней части смесь находится в стехиометрическом соотношении. [c.73] При истечении потоков в свободное пространство они расширяются и скорость их уменьшается так же, как и скорость движения газовоздушной смеси в объеме СОО. Фронт пламени располагается по поверхности СО, в каждой точке которой скорость распространения пламени будет равна скорости движения смеси. Форма поверхности фронта пламени сейчас не имеет для нас значения. [c.73] Толщина фронта пламени А1 весьма мала и непосредственно за ним должны находиться продукты сгорания со стороны газа — с избытком газа, со стороны воздуха — с избытком воздуха. [c.73] При своем движении дальше продукты сгорания проникают в воздушный поток до поверхности 0С и в газовый поток до поверхности 0 0, а воздух и газ проникают в продукты сгорания, где, встречаясь, сгорают в объеме, ограииченном паверхностями 0 А и Оф. За фронтом пламени СО образуется зона горения ОхАВ, подобная рассмотренной в первом случае (см. рис. 4-1, а). [c.73] Подобная же картина наблюдается с воздухом около точки О. Вследствие этого в области в + п. с можно обнаружить не только следы воздуха и продуктов сгорания, но и газа, равно как и в области г + п. с одновременно с газом и продуктами сгорания наблюдаются следы воздуха. Однако количество их так мало, что при рассмотрении схемы ими можно пренебречь. Горение в зоне п.с прекратится там, где температура будет ниже температуры воспламенения (по условиям теплообмена). [c.74] При сжигании струи газа в окружающем воздухе и воспламенении его у кромки сопла (рис. 4-1, в) горение происходит на границе встречи газа с воздухом в зоне п. с , созданной двумя поверхностями вращения образующих АО и ВО. Продукты сгорания из этой зоны проникают внутрь газа до граничной поверхности ОО и наружу — в воздух до граничных поверхностей ОС. [c.74] Вследствие ограниченного количества газа концентрация его в зоне г Ч- п. с снижается по мере удаления от сопла, что сокращает диффузионный поток газа в продукты сгорания. Однако диффузионный поток воздуха в продукты сгорания из неограниченного воздущного пространства оказывается более мощным. В результате кольцевая зона горения п. с , где происходит встреча газового и воздушного потоков, начинает сжиматься к оси и замыкается, принимая характерную для факела форму. [c.74] При подаче холодного газа с большими скоростями и при тонкой кромке сопла (рис. 4-1, г) возможно образование за кромкой сопла зоны см с газо-воздушной смесью и фронта воспламенения аналогично схеме, показанной на рис. 4-1, б. [c.74] В остальной части факел остается таким же, как и на рис. 4-1, в. [c.74] При сжигании газа в топочном пространстве, заполненном продуктами сгорания (топочными газами т. г ), когда газ и воздух подаются концентрическими ламинарными струями (рис. 4-1, й), горение происходит на границе встречи их по схемам, изображенным на рис. 4-, в или 4-1, г, в соответствии с которыми различно показано воспламенение на верхней и нижней половинах рис. 4-1, ( . [c.74] Сжигание газа в топочном пространстве отличается от сжигания газа н окружающем воздухе тем, что в первом случае происходит подмешивание топочных газов зоны т. г в воздушный поток. [c.74] На границе подмешивания топочных газов к воздушному потоку происходит воспламенение этого ранее не сгоревшего газа, и создается вторая, наружная зона горения. Избыточный газ в центре факела создает мощный диффузионный поток газа в продукты сгорания, разрывающий зону горения в центре факела, а недостаток воздуха приводит к замыканию внутренней и внешней зон горения. [c.74] При подаче газа и воздуха в топочное пространство двумя плоскими потоками горение происходит на границах встречи их и газа с топочными газами, содержащими избыточный воздух, а при сжигании с недостатком воздуха вторая зона горения образуется на границе воздуха и топочных газов, причем в последних содержится несгоревщий газ. [c.75] Схемы факелов на рис. 4-1 для наглядности выделения зон представлены не в масштабе. В действительности вследствие малых скоростей молекулярной диффузии и сравнительно больших скоростей газовых потоков факелы прцобретают сильно вытянутую форму. [c.75] В практических условиях на процесс горения газа налагаются другие дополнительные явления и процессы, которые не учитывались в приведенных схемах. В частности, разница в удельных весах газа, воздуха и продуктов сгорания приводит к образованию конвективных токов, которыми разрушается и искажается концевая часть растянутого факела. Поэтому представляется возможным наблюдать отчетливо только начальную часть факела. [c.75] Сжигание газа в ламинарном режиме редко применяется в промышленности, так как в большинстве случаев приходится иметь дело с турбулентными потоками газа и воздуха. [c.75] Вернуться к основной статье