Вибрационное горение Раушенбах Б.В. (1014147), страница 68

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 68)

Лучше всего искать это положение опытным путем. Можно сделать для этой цели подвижную конструкцию стабилизатора (например, перемещать его при помощи штанги, выходящей из «холодкого» конца трубы, ио яе делать при этом никаких продольиых вырезов в теле трубы, которые сообщались бы с внешней средой). Имел подвижный стабилизатор, следует перемещать его, не прерывая процесса горения, и искать такое положение его по длине трубы, при котором развивались бы колебания наиболее желательной амплитуды и частоты. Если такая конструкция окажется невозможной, то перемещать стабилизатор можно в перерывах между запусками установки. 11осле выбора положения стабилизатора по длине трубы следует окончательно закрепить его в избранном сечении трубы. В тех случаях, когда механизм впбрационного горения иной, весь процесс поисков оптимальных условий возбуждения надо перестроить соответствующим образом, руководствуясь описанием механизмов обратной связи, приведенным в гл.

Ч1?. Более сложной является задача подавления вкбрационного горения, если оно возникло. В некоторых случаях оказывается достаточным разорвать обратную связь в колебательной системе. Этот разрыв можно провести в том случае, если известен механизм обратной связи, который позволил возникнуть вибрационному горению.

Вьппе, в гл. УП, при описании возмоэкных механизмов обратной связи уже приводились примеры такого рода. В частности, при возникновении вибрацпонного горения вследствие взаимодействия акустических колебаний 26" 404 Вивалциопнов гогвпив с процессом вихреобразовання перед зоной гореппя для подавления внбрацпонного горения достаточно тстановить спрямляющне решетки между местом, в котором образовывались вихри, и зоной горения (см. з 36). Б других случаях следует попользовать какие-лнбо иные методы, которые позволили бы разорвать соответствующие конкретные виды обратных связей.

Наз!еченный здесь метод борьбы с внбрационным горением связан с преодоленнем очень больших трудностей. Дело в том, что число возможных механизмов обратной связи весьма велико, причем они могут иметь совершенно различную фнзическую природу (см. гл.

УП). Поэтому желание разорвать опасную обратную связь может на практике означать требование разрыва всех возможных обратных связей. Если учесть, что предугадать наиболее опасные в данных конкретных условиях обратные связи не всегда возлюжно, то остается лишь выдвигать самые общие требования: добиваться постоянства расхода горючего, следить за плавностью всех обводов трубы на входном участке н т. и. Однако даже выполнение всех этих требований оставляет возможность проявиться процессам, связанным с воздействкем переменных ускорений на фронт пламени н т. д. Кроме сказанного, следует также помнить, что в соответствии с гипотезой о стремленин системы реалнзовать процесс с максимальным нзлученнем акустической энергия нз области теплоподвода, разрыв одной илн нескольких обратных связей, которые были главными, не всегда приводит к подавлению внбрацнонного горенпя.

Какой-то иной механизм обратной связи, который до этого был совершенно несущественным, может стать главным. Прн этом колебательная система должным образом «подправит» частоту н фазу колебаний так, чтобы новый механизм давал максимально возможное для него количество акустической энергии. Этим, вероятно, н объясняется трудность борьбы с вибрационным горением такого рода мероприятиями. Эффективное подавление внбрационного горения возможно в случае применения универсальных методов, одинаково воздействующих на все, нлн хотя бы большинство з!еханизмов обратной связи, нли на колебательную систему в целом.

возвгяданив и подхвлвняв колввхппи 405 Наиболее естественным универсальным методом борьбы с вибрационным горением является увеличение потерь акустической энергии. Конструктивно это может быть выполнено в виде каких-то поглощающих акустические импульсы устройств в концевых сечениях. Такое мероприятие не всегда осуществимо, поскольку оно может быть сопряжено с гидравлическими потерямп нлп нарушать другие треоования, предьявляемые к конструкции.

Если нежелательно включать поглощающие устройства в конструкцию концевых сечений трубы, то можно предложить, например, такую радикальную меру, как введение продольного пропила в теле трубы (или частых сверлений по одной из образующих), позволяющего сообщаться газам, находящимся в теле трубы с внешним пространством помимо концевых сечений. Правда, осуществление этого становится почти невозмо'иным, если давление внутри трубы заметно превышает давление в окружающем пространстве.

Быть может, в некоторых случаях будет полезным снабжать внутренние стенки трубы акустическими демпферами наподобие тех, которые используются прп улучшении акустики помещений. Следует, правда, заметить, что если о демпфпрующем влиянии поглотителей акустической энергии в концевых сечениях и сверлений в теле труб имеются прямые опытные данные, то опыты с использованием акустически детшфирующнх стенок трубы пока неизвестны. Перечисленные выше методы непосредственного демпфирования колебаний в общем достаточно эффективны и универсальны (не зависят от конкретного вида механизма обратной связи).

Их недостатком следует признать то, что они налагают тяжелые и часто невыполнимые требования на конструкцию трубы и связанных с нею устройств, так как сопряжены с введением дополнительных гидравлических сопротивлений, разгерметизацией трубы между ее концами, ухудшением условий охлаждения трубы и т. д. Поэтому желательно создание по возможности универсальных методов подавления вибрационного горения путем непосредственного воздействия на зону горения, без нзменения конструкции трубы и связанных с ее концами устройств.

406 впвглциопнок гогкник Средством такого рода, которое, вероятно, во многих случаях может оказаться полезным, являотся растянутая по длине трубы организация горения. До спх пор рассматривалпсь лишь те случаи, когда протяженность зоны теплоподвода и была мала. Правда, в гл. 1У был дан общий метод сведения процесса нестационарного горения в некоторой протяженной зоне теплоподвода и к процессу теплоподвода на эффективной плоскости сильного разрыва Х, но этот метод пе был использован с точки зрения отыскания свойств процесса горения, прп которых само- возбуждение колебательной системы становится невозможным.

Исходя пз гипотезы о стремлении колебательной системы реализовать тот процесс, который дает максимум потока акустической энергии Ах, излучаемой областью теплоподвода, можно сделать следующее важное заключение. Возбуждение колебаний связано с должным соотношением между амплитудами и фазами возмущенного теплоподвода ф" и возмущения скорости распространения пламени Гп с одной стороны, и акустических колебаний,— с другой стороны. Поэтому в принципе борьба с вибрационным горением могкет осуществляться как путем нарушения фазовых соотношений, так и путем изменения соотношений между амплитудами ~* и Г, и амплитудами акустических колебаний.

Однако первый нз названных путей фактически почти никогда не может привести к цели. Действительно, пусть в возбужденной автоколебательной системе рассматриваемого типа существует некоторое фазовое соотношение, которое удастся изменить в нужном направлении. Тогда возбужденные колебания затухнут, но при этом почти наверняка возбудятся другие, характеризуемые другой частотой, при которой это изменение параметра не сможет помешать возбуждению колебаний. Кроме того, процесс горения в реальных топках имеет такое болыпое количество «степеней свободы», что принудительное изменение фазы какого-либо одного из звеньев сложной цепочки причин и следствий оставляет достаточно много возможностей для самопроизвольного изменения фаз в других звеньях в соответствии с гипотезой о стремлении системы осуществлять режим Ах=-А 071 возввягдвнив и подлвлвник колввлнни 407 Сказанное можно проиллюстрировать таким простым примером.

Характеристики

Список файлов книги