Капля, горение в топливном факеле

Как следует из предыдущих глав, развитие процесса сгорания капли топлива на определенном этапе может проходить и без подачи воздуха, просто в газовой среде с высокой температурой. Такой стадией является прогрев капли, длительность которого значительно возрастает по мере утяжеления топлива, увеличения размеров капель и понижения температуры среды. Для обычных условий сгорания тяжелых топлив он составляет до 30% полного времени горения капли. Распространяя это положение на весь факел, в составе которого находятся капли различных размеров, можно заключить, что подача необходимого для горения факела воздуха к устью форсунки не является необходимым мероприятием, как это принято считать. Скорее всего, подача всего воздуха к корню топливного факела нецелесообразна, поскольку при этом понижается температура, и процесс подготовки капель к сгоранию (прогрев) соответственно затягивается во времени. Замедленное развитие подготовительных процессов влечет за собой изменение условий горения в связи с более медленным нарастанием температуры и сдвижкой ядра факела по потоку. Одновременно с этим обеспечение надежного воспламенения факела путем возврата части продуктов сгорания потребует организации более мощной зоны обратных токов, что, естественно, влечет за собой повышение гидравлических потерь. Быстрое затухание начальной турбулентности потока в горящем факеле, создаваемой для обеспечения перемешивания в толще факела, вынуждает прибегать к повышенным скоростям истечения воздуха, что также связано с увеличением гидравлических потерь. [c.127]

В итоге сказанного можно сделать вывод, что зона предпламенных процессов в факеле ограничена и процессы испарения не могут существенно влиять на суммарные характеристики горения. Ускорение прогрева достигается увеличением начальной температуры и интенсивности турбулентности потока. Так как эта температура находится в пределах 600—1000°С, прогрев топливного факела можно рассчитать в соответствии с закономерностями прогрева и испарения одиночной капли. [c.42]

В камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей обычно сжигается жидкое топливо. Если это жидкое топливо обладает достаточной летучестью, то перед горением его можно испарить и перемешать с воздухом. Для этого необходимо раздробить его на мелкие частицы и предоставить достаточный объем для осуществления указанных выше процессов. В связи с тем, что камера сгорания реактивного двигателя доляша об.падать минимальными размерами, испарение топлива в отведенном для этой цели объеме камеры сгорания обычно не успевает завершиться, вследствие чего капли жидкого топлива попадают в зопу горения. Процесс горения кидкого топлива состоит из процессов распыливания, иеремешивапия топливного факела с воздухом, испарения факела и горения образовавшо11ся смеси. Сведения о каждом из этих процессов еще пе достаточны, чтобы ими можно было пользоваться при проектировании камер сгорания. Однако имеющиеся в настоящее время данные об указанных выше процессах представляют определенную ценность, так как они облегчают понимание проблем, возникающих при проектировании и создании первых опытных конструкций камер сгорания. [c.343]

При прямолинейном характере движения потока вся эта сложно протекающая подготовительная зона значительно вытягивается вперед, создавая достаточно протяженный предпламен-ный участок факела (фиг. 55,а). Фронт воспламенения, начинающий пла1менный процесс, сильно колеблется и даже склонен к сильным пульсациям, возникающим при превышении верхнего (наибольшего) предела нагрузок и предшествующим срыву пламени. Капли среднего и крупного размеров, выдаваемые в поток форсункой, не успевают испариться, до возникновения фронта воспламенения, который обеспечивается достаточным количеством топлива за счет его частичного испарения и в первую очередь за счет испарения мельчайших фракций жидкой топливной пыли. Недоиспаренные капли движутся за линию видимого фронта воспламенения и, подвергаясь более сильному тепловому воздействию уже возникшего пламени, быстрее выкипают, быстрее проходят стадию предварительного теплового расщепления молекул и вступают в смесеобразование и горение по всей протяженности пламенного факела, постепенно питая топливом все его зоны. [c.150]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология