Структура газового факела

Примерно такая же картина смесеобразования и структура газового факела характерна для вытекания струи газа в пространство, заполненное воздухом. [c.112]

Структура газового факела схематически показана на рис- 9-2. Длина зоны воспламенения /з.в ограничивается точкой, в которой воспламенение впервые достигает оси факела. Заменяя в уравнении (9-3) на и , получаем соотношение для длины зоны воспламенения при турбулентном горении [c.154]

Теория диффузионного горения в турбулентном потоке еще недостаточно развита. Б. И. Китаев, П. В. Левченко и А. С. Телегин [49] исследовали закономерности горения и структуру газового факела, горяшего в турбулентном режиме в условиях свободной струи. [c.112]

Для выяснения основных закономерностей развития прямоструйного затопленного диффузионного турбулентного факела и сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными была исследована аэродинамическая структура газового факела [Л. 44]. Опыты проводились на трех различных установках, отличающихся друг от друга размерами. Во всех случаях газ вытекал из профилированного сопла с сильным поджатием. Это обеспечивало получение практически равномерного профиля ри и температуры на выходе из горелки и постоянство давления во всем поле течения факела. В качестве топлива на установке № 1 применялась смесь бутана с пропаном, на установке № 2 — та же смесь, балластированная продуктами сгорания этого же газа в воздухе, на уста-.новке № 3 — смесь паров бензина с продуктами сгорания, полученными при предварительном сжигании бензина с воздухом. Основные характеристики режима работы установок представлены в табл. 3-1. [c.56]

В СССР в промышленных масштабах нефть добывается так же давно, как и в США. Нефтеносные площади Баку известны в течение столетий как источники нефти и газовых факелов. Наиболее богатые нефтяные месторождения расположены между Черным и Каспийским морями, а также в районах несколько севернее и восточнее этой области [3, 24, 40]. Существует предположение, что в дальнейшем добыча будет развиваться в центральных районах Азии, на тысячу миль и более к востоку от Баку и к северу от Афганистана. Можно считать, что нефтеносные структуры и свиты напоминают нефтеносные структуры и свиты США. Около одной трети перспективных площадей лежит севернее 60° северной широты, и разработка их представляет некоторые затруднения Старые месторождения Баку (плиоценовые свиты) дают нефти смешанного основания, содержащие мало серы и довольно большие количества смолистых и асфальтовых веществ. Эти нефти характеризуются низким содержанием бензиновых фракций (менее Ю ), низким содержанием ароматических углеводородов но высоким содержанием нафтеновых и изопарафиновых углеводородов и поэтому довольно высоким октановым числом. Только в некоторых месторождениях, как, например, в Сураханском, добываются нефти более парафинового основания, используемые в качестве сырья для производства керосина и смазочных масел. Грозненские нефти (миоцен) обладают более высоким содержанием бензиновых и керосиновых фракций (25 и 15%), [c.56]

Из этих выражений видно, что длина ламинарного диффузионного факела зависит от скорости истечения (числа Ке), в то время как длина турбулентного факела определяется только соотношением концентраций реагентов, стехиометрическим числом и так называемым коэффициентом турбулентной структуры. В связи с этим значительный интерес представляют разработанные в последние годы методы активного воздействия на структуру турбулентных струй [28, 34, 46, 81], с помощью которых можно осуществить направленное регулирование аэродинамики газового факела [14, 37, 45, 52]. [c.28]

Заключительная часть книги посвящена вопросу, весьма важному в прикладном и научном отношениях. Речь идет о характерных для современного этапа развития теории и практики сжигания газа попытках направленного воздействия на структуру и свойства турбулентных струй и факела. Попытки такого рода (в принципе, конечно, не новые) создают основу управления струями и факелом. В 7-й главе будут рассмотрены данные, относящиеся к одному из эффективных способов воздействия на распространение турбулентных струй — к наложению низкочастотных пульсаций в 8-й главе — данные о применении этого же воздействия для управления газовым факелом. [c.145]

Горение представляет собой сложный процесс, зависящий от скоростей химической реакции и диффузии [1]. Суммарная скорость горения ограничивается самым медленным процессом. В факеле поддерживается высокая температура, при которой скорость химической реакции велика, поэтому процесс горения лимитируется диффузионными факторами. Скорость горения зависит от структуры газового потока, т. е. от направления и мощности отдельных газовых потоков, а также от распределения топлива в объеме камеры. В факельном процессе особое значение имеет скорость испарения. Продолжительность пребывания газа в топочной камере крайне мала (1—2 с), поэтому для увеличения поверхности испарения требуется тонкое распыление топлива. [c.163]

Поскольку расчет охватывает пока одни только простейшие аэродинамические схемы свободного и, по всем данным, спут-ного прямоструйного турбулентного газового факела, отметим, что для практики сжигания газа большое значение имеют более сложные аэродинамические схемы закрученных, встречных и т. д. турбулентных струй (см. [7, 8, 18, 32, 22] и др.). Аэродинамическая структура их и система расчета изучены еще недоста- [c.169]

При приведенной скорости газа порядка 1 м/с происходит изменение структуры пены длина газовых факелов увеличивается, и они выходят на поверхность слоя, что приводит к разрушению ячеистой пены и превращению ее в систему, состоящую из относительно крупных брызг и [c.440]

В книге изложены основы аэродинамической теории и методов расчета прямоструйного газового факела. Освещены вопросы структуры течения и турбулентного горения неперемешанных газов и вопросы теплового режима факела (устойчивость горения, потухание и др.) Рассмотрены также некоторые специальные задачи теории факела — расчет высокоскоростного горения, взаимодействие факела с электромагнитным полем. [c.1]

Вышеприведенная [298] резюмирующая классификация гидродинамических режимов в дисперсных системах газ — жидкость недостаточно учитывает характер структуры слоя и его изменение во времени для широкого интервала линейных скоростей газа. По нашим исследованиям [90, 92], подвижная пена состоит из двух основных структурных образований а) пена, образуемая пузырьками (ячейками) малого размера, довольно равномерно распределяемыми в жидкости, и б) крупные деформированные газовые агрегаты (факелы, мешки ), В широких пределах изменения скорости газа можно выделить три характерных гидродинамических режима на решетках ситчатого аппарата [c.34]

Процессы, происходящие при горении топлива в открытом факеле, отличаются от процессов горения топлива в ограниченном объеме тем, что они протекают при взаимодействии факела с окружающим холодным воздухом. Таким образом, массообмен и теплообмен развиваются как в факеле между его зонами, так и между факелом и окружающим воздухом. Характер протекания этих процессов существенно сказывается на структуре факела и его размерах. Теплообмен внутри факела возникает вследствие наличия неравномерности поля температур, а массообмен — вследствие неравномерности поля концентраций составляющих газовой фазы в факеле и конвекции. [c.137]

После установления зоны горения протекание процесса в стационарном факеле и его структуру, схематически показанную на рис. 9-5, можно представить следующим образом. При турбулентном распространении газовой струи из окружающей среды в зону горения диффундирует воздух, а из ядра струи 2 — газ. Диффузионные потоки газа и кислорода в зоне горения 3 вступают в химическое реагирование. Концентрация газа а, имеющая максимальное значение на оси факела, и концентрация кислорода Ь, имеющая максимальное значение в окружающей среде, 158 [c.158]

Проведем расчет структуры турбулентного осесимметричного факела, распространяющегося в спутном однородном потоке. Примем параметры газовой струи (смесь метана с инертным газом) и окислителя такими же, как в предыдущем расчете, а отношение скорости спутного потока к начальной скорости струи равным 0,3. При выбранных значениях сю, Ую, сг и Ггоо параметры р, ш и 6)1 будут соответственно равны 2,74 5,2 2,54 и 5,9. [c.114]

Характер течения газа после выхода из горелки имеет во всех случаях решающее значение для определения формы и размеров факела. В чистом виде образование фронта пламени осуществляется при истечении газовой струи в неограниченное пространство. Струя называется свободной, когда ее развитие совершается в практически неограниченном пространстве, заполненном средой тех же физических свойств. В реальных условиях, когда объем камеры сгорания велик, струю можно считать свободной. В противном случае на структуру струи оказывают влияние стенки и характер течения усложняется. [c.55]

Говоря о температуре и других параметрах, характеризующих состояние газовой смеси факела пламени, следует, однако, принять во внимание, что факел имеет сложную структуру, которая в значительной степени определяется особенностями конструкции горелки и скоростью истечения газов. [c.50]

При приведенной скорости газа порядка 1 м1сек происходит изменение структуры пены длина газовых факелов увеличивается, и они выходят на поверхность слоя, что приводит к разрушению ячеистой пены и превращению ее в систему, состоящую из относительно крупных брызг и выбрасываемых газом струй жидкости. При этом верхняя граница слоя становится размытой и над ним [c.512]

Экспериментальные псследования закономерностей горения и структуры газового диффузионного факела, горящего в турбулентном режиме в условиях свободной струи, были проведены Б. И. Кнтаевым, П. В. Лев- [c.113]

Попытки управления турбулентными струями, т. е. оказания активного целенаправленного влияния на закономерности распространения их и такие интегральные свойства, как дальнобойность и угол разноса струи, эжекцион-ная способность, темп затухания и т. п., как уже отмечалось, отнюдь не новы. В еще большей мере это относится к развитию газового факела. И действительно, давно известные инженерные средства— выбор формы и размеров горелок, установка разнообразных регистров, завихрителей, экранов, козырьков и других устройств предназначены по существу именно для управления факелом. Эти же приемы или близкие к ним используются для управления струями. Более того, как показано в 4-1, зачастую вне, зависимости от желания конструктора важные для практики свойства струй (эжекционная способность, интенсивность перемешивания и др.) определяются разнообразными не всегда учитываемыми факторами. В числе их, например,- нарастание пограничного слоя на внутренней и внешней поверхностях сопла, условия смыкания потоков, начальный ( естественный ) уровень турбулентности и др. Хотя все они и охватываются в расчете условным коэффициентом турбулентной структуры, но, как правило, они трудно контролируемы и не всегда могут быть заданы заранее. [c.146]

Ершова Т. И., Кузнецов О. А., Кукес В. И. Исследование структуры газовых струй и факелов с помощью лазерного анемометра.—В кн. Теория и практика сжигания газа. Вып. 6, Л., Недра , 1975, с. 72—78 с ил. [c.212]

Во ВНИИНП исследовали закономерности истечения газового потока из отверстия одиночной насадки в псевдоожиженный слой мелкозернистых частиц изучение структуры псевдоожиженного слоя в условиях взаимодействия газовых факелов проводили с использованием различных газораспределительных решеток при помощи радиометрического плотномера. [c.76]

Можно, пожалуй, утверждать, что основным общим выводом из дискуссии о расиространении турбулентного пламени, происходившей на Совещании по теории горения в Москве в январе 1961 г. [3], является заключение о недопустимости пренебрежения аэродинамической стороной явления, конкретной структурой газового потока. Этот тезнс (определяющая роль аэродинамики) с самого начала бьш положен в основу исследований по струйной теории факела 17, 8, 9]. Не останавливаясь на истории вопроса, отметим, что в настоящее время газодинамическая теория турбулентного факела достигла заметных успехов. Как будет показано ниже,1 можно построить несложную систему расчета факела для случая горения ненеремешанных газов, содержащую столько же эмпирических данных, сколько расчет турбулентной газовой струи при отсутствии горения. Качественное и количественное согласие результатов такого расчета стационарного факела с опытом (пока для простейших схем) является весьма обнадеживающим. [c.157]

Наряду с этим в последние годы наметился некоторый прогресс и в другом важном вопросе — теории устойчивости (воспламенения и потухания) турбулентного факела. И здесь существенным является смыкание аппарата теории теплового режима горения [10, И] с газодинамическим расчетом. В работах [12, 13, 14] и др. положено начало полноценной двухмерной теории, охватывающей структуру стационарного газового факела и вопросы теплово устойчивости горения (в квазистационарной постановке, обычной для работ по тепловому режиму [10, 15]). Результаты качественно согласуются с опытом и, видимо, приводят к количественным оценкам. [c.157]

Горелка с полупредварительным смешением не способствовала получению более короткого факела. Структура газовых полей оказалась близка к ранее полученной на горелке с центральной подачей газа. Для большинства опытов независимо от нагрузки выгорание [c.433]

Оба подхода к исследованию процесса горения — при бесконечно большой или конечной скорости реакции — применяются в этой книге к изучению газового факела. Выбор его в качестве объекта исследования объясняется, с одной стороны, практическим значением газового факела самого по себе и в виде основы факельного способа сжигания любого топлива. С другой стороны, общность аэродинамической структуры факела и газовых струй и процессов переноса в них позволяет эффективно использовать при исследовании факела методы и результаты теории турбулентных струй — одного из наиболее развитых разделов прикладной га-зоюй динамики 1Л. I 10 221. Это относится к так называемому диффузионному факелу (горение неперемешанных газов), а также к гомогенному факелу (горение однородной смеси). [c.4]

Наряду с этим заслуживают большого внимания и развития методы активного воздействия на турбулентную структуру струй и факела В частности, применение механического турбулизатора (в виде вращающегося с регулируемым числом оборотов диска, установленного перед соплом ) приводит к существенному повышению начального уровня турбулентности (до 15—20%). В результате (при значениях числа Струхаля Sh = ndju 0,06 4- 0,10) в свободной струе практически полностью исчезает начальный участок, заметно интенсифициру1отся эжекция и теплообмен и соответственно нарастает темп затухания струи. Применение такого же турбулизатора к газовому факелу вызывает резкую интенсификацию [c.186]

ВТИ (А. Д. Горбаненко, Т. Б. Зфендиев) исследовал газовый состав в начальных зонах вихревой горелки (на расстоянии 400 мм от устья амбразуры) в топке парогенератора ПК-41. Установлено, что продукты неполного сгорания обнаруживаются в осевой части факела.. Следовательно, факел имеет сомкнутую структуру, несмотря на вихревое движение потока воздуха и расширяющееся устье амбразуры. [c.178]

Струйный режим образования пузырей визуально характеризуется появлением над отверстием неисчезающего газового потока (факела), который вдали от отверстия дробится на отдельные пузыри небольшого диаметра. На расстоянии 91 см от одиночного отверстия наблюдается нормально-логарифмическое распределение пузырей по размерам [10]. Однако точно определить условие перехода от динамического режима образования к струйному не представляется возможным. Детальные исследования, проведенные с использованием скоростной киносъемки [И], показали, что в исследуемом диапазоне скоростей истечения (5-80 м/с) газовый поток имел пульсирующий характер и устойчивая стационарная струя или факел устанавливались только на расстоянии от отверстия, много меньшем размера образующихся пузырей. Картина образования газожидкостных структур (пузырей) при струйном режиме напоминала картину образования двойных пузырей при динамическом режиме (рис. 8.1.1.2, а) с той лишь разницей, что над отверстием после отрыва пузыря всегда существовала очень небольшая область струйного потока. Пузырь, получившийся после слияния двух первоначально образующихся пузырей, имел форму вытянутого в направлении движения сфероида. Объем его можно оценить по формуле (8.1.1.4), в которой С = 1,090. Такое значение константы получено в [12], исходя из двухстадийной модели образования пузыря. На первой стадии пузырь представляет собой расширяющуюся полусферу, а на второй стадии до момента отрыва растет как сфера, в соответствии с моделью Дэвидсона и Шуле [4]. Центр сферы в начальный момент находится в точке, соответствующей центру масс полусферы, образовавшейся на первой стадии. [c.709]

Теория теплового режима горения, берущая начало от известных работ Н, Н. Семенова [68] и развитая Я- Б. Зельдовичем, Д. А. Франк-Каменецким [79] и другими, рассматривает влияние выделения тепла при реакции и условий теплообмена с окружающей средой на характер протекания процесса. Состояние системы определяется интенсивностью тепловыделения и теплоотвода и зависимостью их от температуры, давления и других параметров. Существенно, что изменение параметров ведет не только к количественному различию результатов, но и к качественному изменению характера протекания процесса. В зависимости ог конкретных условий могут реализоваться непрерывные бескризисные режимы, характеризующиеся плавным изменением параметров, и критические — гистерезисные, отличающиеся резким, практически скачкообразным переходом от одного устойчивого состояния к другому. В газовых пламенах интенсивность тепловыделения и теплоотвода определяется структурой течения (диффузия реагентов, конвективный теплообмен) и кинетикой химических реакций. Тем самым тепловой режим факела отражает органическую связь гидродинамики течения и горения. [c.21]

Удельный расход электроэнергии составляет в структуре себестоимости цемента примерно 14%. За счет ликвидации топпивоподготовительного отделения при переводе завода с твердого на газовое топливо расход электроэнергии, отнесенный к 1 /те цемента, по данным ряда источников [Михайлов, Гудков, 1967], уменьшается на 9—12%. Некоторые заводы при переходе на газовое топливо устанавливают на печи обжига клинкера газогорелочные устройства с первичным дутьем, что позволяет регулировать процесс образования газовоздушной смеси и изменять характеристики факела. Опыт внедрения регулируемых газогорелочных устройств диффузионного типа позволяет констатировать нецелесообразность использования первичного дутья для изменения характеристик факела, так как регулируемые газогорелочные устройства типа ГВП способны изменять характеристики факела в не менее широких пределах. Одновременно они позволяют сократить расход электроэнергии, требуемой на создание первичного дутья. [c.139]

Используя представления о двухзонной структуре факела, изложенные в работе [54] и развитые в работах [20, 50], принимаем, что в центральной части факела (Ьф) частиц нет и что все они консолидируются в пограничном слое, где образуют поток толщиной со средней и постоянной по длине канала плотностью рп. Границей центральной газовой и периферийной гетерогенной зон является изотаха, для которой характерно значение скорости и в, равное скорости стесненного витания частиц. [c.39]

Весьма интересным было бы дальнейшее применение метода к расчетам сильно закрученной струи, развивающейся в спутных струе или потоке, к расчетам полей температуры и концентрации и т. п. Необходимо получение надежного экспериментального материала по профилям скорости, давления, температуры и нульсационным величинам как в изотермических, так и в неизотермических сильно закрученных струях, а также в горящем газовом и пылеугольном факеле. Представляется существенным распространить развитый метод и к расчетам структуры горящего сильно закрученного факела. [c.25]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология