Воспламенение потока стабилизация

Рис. 21. Устройство для стабилизации фронта воспламенения основного потока газовоздушной смеси.

Стабилизация воспламенения при закрученных потоках (обратные токи горючих газов). [c.228]

Применение различных приемов стабилизации воспламенения (керамический туннель, закручивание потока топливо-воздушной смеси, применение специальных стабилизаторов — козырьков и др.). [c.156]

Для устойчивого горения без пульсаций и срывов чрезвычайно важна стабилизация фронта воспламенения. Мероприятия, обеспечивающие устойчивое интенсивное сгорание, сводятся к следующему хорошая подготовка топлива (см. гл. V и УП), тонкое распыление и хорошее смесеобразование, подогрев воздуха, высокая температура топки ( т> 1000°С), подача воздуха к устью факела в количестве, достаточном для сгорания, завихрение и турбулизация потока, обеспечивающие возврат накаленных частиц потока к фронту воспламенения (рис. 24) и способствующие наряду с накаленными теплоизлучающими стенками топки постоянному и надежному зажиганию факела. [c.91]

Раскаленные куски кокса обладают еще большей способностью поджигания горючей смеси, так как раскаляются не за счет чужого тепла, а сами активно выделяют тепло. Устойчивость ( стабилизация ) фронта воспламенения горючей смеси, движущейся по межкусковому каналу, обеспечивается и возвратными местными потоками высокотемпературного газа в зонах местной циркуляции. Разница же в живом топливном слое по сравнению с каменной кусковой насадкой заключается прежде всего в том, что этот слой является одновременно не только [c.169]

Эти пределы могут ограничиваться уже другими факторами, в основном — устойчивостью создаваемого горелкой фронта воспламенения. Если верхний предел форсировки недостаточно велик, приходится усложнять горелку уже за счет введения мероприятий, связанных с усилением стабилизации фронта воспламенения. Однако для диффузионного метода пределы допустимых форсировок, не нарушающих устойчивости очага горения, гораздо шире, чем при методе кинетическом. Такая устойчивость диффузионного очага горения (в противовес кинетическому) в значительной мере должна объясняться предельной неоднородностью газового потока по концентрации, т. е. по избытку окислителя, который численно меняется в этом случае по сечению потока от нуля (чистое топливо) до бесконечности (чистый окислитель). [c.126]

Отличительной чертой методики исследования явилось раздельное определение стадий процесса горения. После внесения капли топлива в поток нагретого воздуха в течение некоторого времени происходит ее прогрев (рис. 16, 1). Воспламенение капли топлива (дизельного и мазута) происходит не мгновенно, а достаточно плавно. По сравнению с мазутом для дизельного топлива темп нарастания светимости пламени более высок, что находится в соответствии с характером роста упругости паров этих топлив при повышении температуры. Стабилизация пламени вокруг капли характеризуется достаточно четко выраженным участком осциллограммы с максимумом кривой светимости. Продолжительность этого участка составляет значительную долю общего времени горения капли для дизельного топлива ( 50%), [c.41]

В прямоточных горелках (щелевого типа) стабилизация фронта воспламенения обеспечивается раскаленной до высокой температуры огнеупорной щелью и присоса к корневой части струи горячих продуктов горения, осуществляющих периферийное зажигание свежей смеси. Устойчивость работы прямоточных горелок, как показали исследования, выполненные под руководством автора, в значительной мере зависит от равномерности распределения воздушного потока по щели. Так, например, у вертикальной щелевой горелки конструкции Ленгипроинжпроекта при неравномерном распределении воздуха отрыв пламени происходит при давлении газа около 2700 мм вод. ст., а при равномерном распределении воздуха она устойчиво работает при давлении газа до 6500 мм вод. ст. [c.46]

Горелка размещена на оси камеры горения. Ввод газа выполнен по центральному каналу, ввод воздуха — по периферийному. В месте поворота потока газа на 90° выполнена стенка специальной формы и размеров, предназначенная для выравнивания поля скоростей в потоке на участке его взаимодействия с воздушными струями. Для устранения возможности пульсаций и улучшения стабилизации пламени кладка центрального канала в определенных местах имеет специальную конфигурацию. Подвод воздуха выполнен в периферийный коллектор, из которого воздушные струи через два ряда щелей, расположенных на разных высотах, проникают в центральный канал, где происходит предварительное смешение и воспламенение топлива. Количество воздушных щелей, их ширина и шаг определялись при исследовании горелок на аэродинамических моделях с последующей корректировкой на основании результатов промышленной эксплуатации. [c.405]

В настоящем анализе рассматривается только задача первого типа. При этом вовсе пренебрегается влиянием теплообмена с ограждениями на аэродинамику потока и развитие горения. Это всегда выполняется для высокофорсированных топочных устройств, например, камер горения газовых турбин и многих печных установок, где действительно отвод тепла из зоны горения составляет ничтожную часть выделяемого в тонке тепла. Во многих случаях принятое условие удовлетворяется только приближенно в головной части топки котлоагрегата, где происходит стабилизация горения, воспламенение и основная стадия горения, но не удовлетворяется в зоне догорания топлива. Для устройств с большим теплопроводом на всех стадиях горения (технологические печи, кипящий слой и др.) предлагаемые ниже методы моделирования непригодны. [c.197]

Создание закрученного потока воздуха в горелке и установка конуса-рассекателя являются эффективными методами ускорения и стабилизации процесса горения. Оба эти мероприятия способствуют лучшему приготовлению и воспламенению свежих порций топливной смеси благодаря созданию встречного потока горячих продуктов сгорания в осевой области закрученного потока. [c.134]

Если поджечь движущуюся по открытому каналу уже приготовленную нагретую смесь, то фронт воспламенения будет надвигаться на эту смесь с известной скоростью нормального распространения пламени . Такой приток горения можно заставить двигаться вперед с той же скоростью, тогда фронт воспламенения будет казаться неподвижным, так как скорость подачи смеси вперед окажется равной скорости обратного распространения фронта пламени навстречу потоку. Произойдет, как говорят, стабилизация фронта воспламенения из-за такого равенства двух встречных скоростей. [c.59]

При отсутствии другой информации можно считать,. что горючая смесь,с малым периодом задержки воспламенения будет иметь высокую ско-рос Ь" потока пр 1 срыве пламени со стабилизатора, потому что самовоспламенение зависит от значений / топл при низких т, а стабилизация плохо обтекаемым телом зависит от значений топл при высоких т. [c.191]

Для иллюстрации принципиальных особенностей теоретических исследований две задачи будут рассмотрены несколько более подробно. Сначала в 3 ) будет рассмотрена задача Эммонса — задача о горении плоской поверхности топлива, имеющего заданную температуру, в потоке окислителя. Метод Шваба — Зельдовича здесь оказывается весьма удобным, поскольку рассматривается течение предварительно неперемешанных горючего и окислителя. Затем в 4 будет рассмотрена задача Марбла — Адамсона [ ] — задача о воспламенении потока предварительно перемешанной горючей смеси в зоне смешения с текущим параллельно потоком нагретого негорючего газа. Помимо других результатов, в этой задаче из уравнений пограничного слоя с химическими реакциями будет получено уравнение для определения собственного значения скорости ламинарного пламени (пункт ж 4). Будет дан также очень краткий обзор других работ, в которых рассматривается вопрос о пограничном слое с химическими реакциями, например, о пограничном слое у критической точки, о пограничном слое с абляцией и более сложными поверхностными процессами, о турбулентном пограничном слое, о стабилизации пламени плохо обтекаемыми телами и т. д. (пункт е, 3 нункт и, 4 пункт к, 4). [c.383]

Хотя общие аредставления о роли турбулентности в ускорении распространения пламеии появились, по крайней мере, еще с работ Маллара н Ле Шателье в виде воздействия на пламя движения свежего газа, создаваемого самим пламенем , но первые идеи о механизме воздействия турбулентных пульсаций скорости на пламя былп сформулированы только в 1940 г. 129] применительно к стабилизированному пламеии горелки Бунзепа. В дальнейшем проблема определения скорости турбулентного горения рассматривается независимо от самого способа стабилизации, которая, как отмечалось (см. 15), сводится в конечном счете к воспламенению потока свежего газа от пламенных газов — пилотного пламени, в рециркуляционной зоне за плохо обтекаемым телом пли над краем горелки. [c.256]

В парогенераторарс горючая смесь подается в топочную камеру через горелки со скоростью порядка 30—60 м/с, а в форсированных камерах сгорания эта скорость может достигать 150—200 м/с. При условиях, имеющих место в топочной камере, скорость распространения пламени в зоне воспламенения значительно меньше и составляет для энергетических топлив несколько метров в секунду. Для обеспечения существования стационарного факела при указанном соотношении скоростей необходимо наличие в топке непрерывного мощного источника зажигания, от которого пламя может распространиться по всему сечению потока горючей смеси. Следовательно, для стабилизации факела в топочной камере, т. е. для удержания пламени в нужных геометрических координатах, а именно у устья горелок, необходимо обеспечить непрерывное зажигание горючей смеси. Критерием устойчивого зажигания является наличие распространения пламени от местного источника воспламенения по всей струе горючей смеси. [c.165]

Устойчивость диффузионного пламени объясняют также неоднородностью потока по содержанию кислорода. В некоторых зонах потока, где происходит смешение, образуются такие соотношения газа и воздуха, которые при данном телшературном режиме имеют максимальную скорость распространения пламени. Такие зоны воспламенения способствуют стабилизации общего очага горения. [c.27]

Устойчивость (стабилизация) фронта воспламенения. Каждая горелка в заданных пределах изменения производительности должна обеспечить стабилизацию фронта воспламенения. Вопрос стабилизации факела горения подробно рассматривается в работах Г. Ф. Кнорре [70, 71]. Факел считается устойчивым, если при установившемся режиме подачи горючего газа оп стабилизируется вблизи устья и не меняет своего среднего положения в пространстве. Это состояние факела является результатом взаимодействия скорости распространения пламени и противодействующей ей скорости потока газовоздушпой смеси, выходящей из устья. Пока последняя превышает скорость распространения пламени, явления втягивания пламени в горелку или так называемого явления обратного удара не происходит. При слишком большой скоростп выхода из горелки газовоздушная смесь не успе- [c.12]

Применение циклонных топок позволяет устранить недостатки слоевых топок и топок с кипящим слоем. В них достигается удлинение времени витания частиц при одновременном их размельчении и интенсификации тепло- и массообмена, получаемого в условиях закрученного потока. При этом воспламенение и стабилизация факела обеспечиваются возвратом частиц горячих продуктов сгорания из ядра к корню факела. Этим достигается механизация процесса, что также обеспечивает определенные преимущества перед другими пo oбa ш сжигания осадков. [c.131]

Такие явления, как гиперзвуковой полет в воздушной среде, стабилизация пламени в потоке гомогенной горючей смеси при помощи пластин и стержней, тепловая защита возвращаемых на Землю космических кораблей аблирующими покрытиями и горение на поверхности твердого или жидкого горючего в потоке окислителя характеризуются наличием химических реакций в пограничных слоях. Несмотря на эти и другие важные приложения, строгие теоретические исследования реакций в пограничных слоях впервые начались лишь около десяти лет назад. Изучая погасание пламени. Карман и Миллан [Ч использовали концепцию пограничного слоя при рассмотрении зоны охлаждения гомогенной горючей смеси у холодной стенки за зоной ламинарного пламени. Марбл и Адамсон [ 1 исследовали химические реакции в пограничных слоях они рассмотрели воспламенение гомогенных горючих смесей в зоне ламинарного смешения. В дальнейшем было исследовано большое число родственных задач. Краткий обзор некоторых ранних результатов можно найти в работе [ ], более подробный обзор исследований, выполненных до 1958 г., дан в работе Р]. [c.382]

Существенно, что в зоне смесеобразования, которая, по сути дела, и является зоной горения, всегда находится такая концентрация газообразного горючего, которая оказывается достаточной для воспламенения в том месте, где образующаяся смесь достигает необходимого уровня разогрева. Такой разогрев должен поддерживаться постоянным посторонним источником тепла либО обеспечиваться достаточным притоком тепла из самой активной зоны горения. Если прц весьма мало форсированных режимах, т. е, при ничтожных скоростях потока образующейся смеси, теплопроводность по следней может ока,-заться достаточной для передачи тепла навстречу этому потоку и обеспечит стабилизацию) воспламенения, то при сколько-нибудь значительных скоростях (форсировках) потока необходимый и своевременный приток тепла к месту стабилизированного воспламенения становится возможным только за счет обратных конвективных потоков горячих продуктов сгорания, воэникающих, например, в кормовой части плохо обтекаемого тела. Это и дает повод диффузионному факелу как бы привязаться к кромкам такого тела (или системы тел), могущего обеспечить стабилизированное воспламенение в известных пределах форсировки. [c.227]

При более форсиров анном сжигании, кО Гда жидкое топливо вводится в процесс в распы-. ленном виде, роль необтекаемого тела может щ известной мере играть головка самого распылителя (форсунки), а также специального типа решетки, составляющие систему воздушного регистра. Есе эти предметы, стоящие на пути воздушного потока в зоне первичного смесеобразования, обеспечивают для интенсификации этого смесео бразования местную турбулизацию потока и некоторый первичный теплообмен, который, стабилизируясь при достижении теплового равновесия, сам служит стабилизатором зоны воопламенения. Однако такая стабилизация нередко имеет весьма ограниченные пределы, выходя за которые процесс становится неустойчивым фронт воспламенения начинает пульсировать и, наконец, срывается. Перед срывом пульсации прини- мают высокочастотный характер и вызываются, ВИДИМО, как тепловыми, так и резонансными лричинами. Расширение пределов стабилизированных режимов, иначе говоря, стабилизированного воспламенения, возможно различными [c.228]

Стабилизация воспламенения в пылеугольных горелках. Аналогичные приемы применяются в настоящее время и при пылесожигании. Особенно существенно стабил1изировать воспламенение отощенных сортов твердого топлива (антрациты). Одна из наиболее надежно работающих горелок для антрацитовой пыли — это горелка ОРГРЭС-ЦКТИ (фиг. 21-6,а). В ее сердцевинной части расположено тело плохо обтекаемой формы, с помощью которого можно регулировать величину выходного сечения первичного потока пыле-воздушной смеси. Первоначально удовлетворительную стабилизацию воспламенения даже столь отощенной пыли склонны были объяснять получением тонкого кольцевого потока пыле-воздушной смеои, обеспечивающего достаточное развитие [c.229]

Таким образом, рассматриваемая схема стабилизированного воспламенения образующейся при диффузионном горении смеси предусматривает наличие начальной чисто кинетической зоны, которая сама должна возникать в заторможенной гидродинамическими средствами части турбулентного потока. В этом случае действительно становится возможной прямая стабилизация необходимой части фронта горения, обешечивающая поддержание в стабилизированном состоянии неустойчивого фронта диффузионного горения. При этом границы устойчивости могут быть раздвинуты расширением концентрационных пределов воспламеняемости И увеличением нормальной скорости воспламенения за счет предварительного регулируемого подогрева всей начальной смеси или ее отдельных компонентов. Обычно особенно существенным оказывается подогрев воздуха как компонента, количественно преобладающего, т. е. наиболее теплоемкого. [c.233]

Каждый межкусковой каналец слоя представляет собой своеобразную горелку, в которой непрерывно образуется первичная газообразная горючая смесь (летучие газо-воздушный поток). При достижении надлежащих концентрационных и температурных условий эта смесь становится опосо бной к самовоспламенению. Сложный профиль межкусковых канальцев с многочисленными поворотами, сужениями и расширениями яв ляется вполне подходящим по гидродинамическим признакам устройством для стабилизации фронта воспламенения заполняющей его горючей смеси. В любом таком канальце при продувании его газовоздуш Ным потоком возникают и застойные [c.238]

По данным ЦКТИ закрутка потока в аксиальном воздухозакручи-вателе.с углом установки лопаток к оси горелки 45—50° обеспечивает достаточно устойчивую стабилизацию воспламенения и достаточную интенсивность горения и в то же время дает умеренные потери на сопротивление. [c.204]

Устойчивость пламени в большинстве промышленных горелок достигается применением специальных стабилизаторов, которые имеют различное конструкгивное исполнение. Предотвращение проскока пламени достигается увеличением скорости выхода газовоздушной смеси из насадка горелки и отводом тепла от него. Конструктивно это решается сужением насадка на выходе и установкой теплоотводящих пластин, ребер, решеток с большим числом мелких отверстий, а также воздушным и водяным охлаждением насадка. Для стабилизации пламени необходимо создать у устья горелки условия для надежного воспламенения газовоздушной смеси. Это достигается применением стабилизаторов и аэродинамическими методами. Наибольшее распространение в качестве стабилизаторов получили керамические туннели, зажигательные пояса, тела плохообтекаемой формы, а из аэродинамических методов — закручивание воздушного потока, создающее зоны рециркуляции продуктов сгорания около выходного сечения смесителя. [c.498]

В последние годы все более широко применяются стабилизаторы в виде тел плохо обтекаелюй формы (рис. 6.4, ж, з). За телом плохо обтекаемой формы, введенным в поток газовоздушной смеси, образуется зона заторможенного движения частиц. При соответствующих поперечных размерах стабилизатора в этой зоне возникают обратные токи горячих продуктов горения, т. е. создается зона рециркуляции. Слои газовоздушной смеси, расположенные на границе с зоной рециркуляции, подогреваются до температуры воспламенения и поджигаются стабилизируя пламя в основном потоке. Стабилизирующая способность тела плохо обтекаемой формы зависит от его формы и размеров, наличия и размеров зоны рециркуляции, а также состава смеси (чем он ближе к стехиометрическому, тем надежнее стабилизация). Наибольшей стабилизирующей способностью обладают диски и шайбы, а срывные характеристики цилиндров, и керамических туннелей близки друг к другу. [c.269]

Стабилизация пламени во вращающейся печи осуществляется поджиганием горючей газовоздушной смеси раскаленным клинкером и рециркуляцией продуктов горения в набегающий поток [Тау И Тунг, 1963 Щетинков, 1965]. Роль стабилизатора фактически выполняет раскаленный клинкер, температура которого зависит от условий течения и горения смеси и параметров теплообмена между потоком, стенкой и клинкером, а также от теплопроводных свойств самого клинкера. Фронт пламени медленно ползет вдоль стенки навстречу потоку газовоздушной смеси и останавливается в том месте, где местная скорость потока имеет величину, сравнимую со скоростью горения [Щетинков, 1965]. При установившемся режиме распределение температуры вдоль печи постоянно и не изменяется во времени. Следовательно, во вращающейся печи само пламя является автостабилизатором, так как в этом случае подогрев и воспламенение горючей смеси производятся за счет тепла, отбираемого клинкером и стенками печи от продуктов горения, только поток тепла идет не по газовой фазе, а по материалу стенки, обмазки и клинкеру, которые играют роль своеобразной зоны обратных токов. Аналогичная картина наблюдается и в топках сушильных барабанов. [c.52]

Вопрос об устойчивости воспламенения горючих газовых смесей за плохообтекаемыми телами рассматривался рядом исследователей [8]. По экспериментальным данным в согласии с результатами теоретического анализа упрощенных схем процесса стабилизации горения можно считать, что при прочпх равных условиях (температура набегающего потока, состав горючей смеси) зависимость между давлением р, размером стабилизатора г и скоростью потока V при срыве горения определяется условием [c.265]

Распространение фронта пламени от точечного источника воспламенения на оси ламинарного осесимметричного потока. В предыдущих разделах разбирался вопрос о стабилизации и структуре пламепи в потоках взры1 чатого газа. Представляет интерес изучить различные стадии развития пламенп в движущемся потоке от начала воздействия источника воспламенения до появлепня установившегося пламени. [c.214]

Стабилизация пламени подводом энергии извне довольно peo пространена. В технике широко применяется поджигание смеси с помощью электрического разряда (искрового или дугового). Таким способом осуществляется, например, воспламенение заряда смеси в цилиндре двигателя легкого топлива, а в воздушно-реактивных двигателях - первоначальное воспламенение зажигающего факела. Однако в рассматриваемом случае поджигание необходимо производить непрерывно ддя поддержания непрерывного горения. Энергия для поджигания окажется достаточно большой и будет увеличиваться с ростом скорости потока. [c.227]

Серии моментааьных фоторегистраций срыва пламени свидетельствуют, что началом затухания пла лени является прекращение его распространения в основной поток.В некоторых режимах возможно даже существование остаточного пламени,не распространяющегося в поток. Следовательно, условия стабилизации должны оцениваться по возможности распространения пламени в основной поток. Когда холодный поток газов соприкасается с горячими газами зоны рециркуляции, происходит быстрая передача тепла. Холодный поток вблизи зоны обратных токов достигает температуры воспламенения, и начинается горение. Предполагается, что пламя срывается тогда,когда вихревой [c.237]

Аэродинамической теорией горения принято называть направление исследования, выдвигающее на первый план изучение закономерностей движения горящего потока и соответствующих ему процессов переноса импульса, вещества и энергии [Л. 1 24 27 и др. К Аэродинамике горения в чистом виде наиболее отвечает предельная схема, при которой скорость химических реакций считается бесконечно большой. В этом приближении удается для сравнительно простых случаев рассчитать подроблю картину распределения в пртоке основных аэродинамических величии. — скорости течения, температуры, концентраций реагирующих веществ и т. д. ВопросЫ устойчивости горения, стабилизации его, воспламенения и срыва при такой постановке задачи, естественно, не расдма рй-ваются. Более, того, щ числ,а р с етных, характеристик в Предположении совершенного смешения практически исключается "йол-нота сгорания. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология