Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 44
Текст из файла (страница 44)
5-ю, при мвзых с~ арестах потока условие гареяия гырактеризуюгся низки. чи температурами и высокимц конеген.раз!инин кисюрода. ) гопко па мере ргюта скорости потока уштавия устойчивого ~ оремиа обегпепгвьются только да тех пор, пока верхнян цжка пересечения нс превратится в точку касания При за гьнеаюем увела гецян скорости прояслодит срыв пламени и равновесие реализуется лишь прн низкой температуре.
Такич образом, в ланиом случае соыв пламснч происюзнг вследствие чрезмерно большой скорости потока. ~ рыв пламени другого типа, встрсчаююийси гораадо чаюе ~ обусловленньц«чрезмерным у ~еньпгсннеч скооости движения газа, связан с влиянием ралиацин, которое будет рассмотрено ниже Кпк показал Сползггш )Чоа!гйггй, 1953, с) условном Сп,'зл плачено евлиегсг )лг-61) 7',=.;„' — ~пое !-Т, )Т,—.-Т, при ~гго,==О). !з л 1Ьтереспо атметгпь, что п!«н разложении в ряд корня в травнении (5-61) получается выражение, аналогичное уравнению 16-61) дчя гомогсннзи рвакцчи. Величина Е лля реакпии окисления углерода, по-впаишцгу, имеет порядок ЗООО«хол)лопь, )7-2 япл)ло.гь "К, и сел ~ окне~ углерода является едннственныз~ прозуктоы р акпчн, ю 7', 1 720зК, Огскгда получаем Т, == 1 560' К Следовательно, мпьччзльиз нззч»кшш гсчперзтура го1ггпцей повеохиости весьма высока и соответственно чаксизытьнтя конпснтрацин кислорода нв поверхности гжеиь Мала Поэто у в тек случаях.
котла гор няс вообще имеет заг месго, величаю ю зто.пкгш быю блазка к нуно. Спело нзгельно, лгюуюенно ж,=.й, пршшнаемое прн расчеь скорости горения углерода на основе т ории массообмена не мовмт прявасги к сушзсгпанныч о|пдбкам. Таким образом, су~цествует верхний предел скпросгв поверхносшого горшзия уг.герода, причем да.т нейшее унта ь «ение скорости реакппи путетг вятепгп5тикацнп ыас.аобтыты невозможно, таге как при агам чроисходит срыв птатпшп.
Аналоги шов явлеине уже озмгчапогь в разделе посвяюен нем горению гомогепных смесей. В связи с этнн чпжво ожидать срыва пламени такогс тыла прп уменьшении тнвметра горяшнх частиц твсрпога топ.шпе. Волн жну млнимального диаметра можтю опреде лить по трзвневшо т3-45~, если когмтпп~ы ренкцпи нзвсстньс Выест с теч опыт чокааынаег, что в гошах могут пол ,гостью сго|ють Лаже самые метю~е част:шы. Используем прлвсдечную теорвю для обьнспецня этого язле1тия.
Каличество нзбытоьногп воздуха а т~пках обы шо очпаь мало. По лому по норе выгорания углерпзп попы.'наеме темгюрагуру окружаюшего газа в соответственно;меныпается гтоицягй грация кислорола тою так что горизонталь Т па рис. 5.3ф соотнотстнуюшая температуре о«ружаюшсй среды, прохц днг ныше и пересечение ее с тон же линией тепдовогй баланса опредетнет мспыпий онтерн,гл изменения т,. Скорости массосбмена и р акцпн зависят ог концентрации кислорода прибггнзигельно юпшйно, иотгому семеновне условий в окружаюпгей среде приводит к уменьшзнюо абсцисс точек к1тнзых материального баланса, пропорнио нальному умепьшеггию т На рнс. 5.32 приведено семейт ство похабных кривых прн уче~гьшетгном сравните.тьно псрвоаачальным значении гл,, Необходимо отметить существенную оеобен шеть кри ныт ня рпг 5-32 трн птет по с рнс 5.3П Нз рнс 5-35 нанни теплового мзт Н .л а балансов пере:екаютсй лишь в одной ~очке, кшоран соогветсшует устойчнзпмуз горсаию Это объясняется тее, ~то прп высокой темнсратурй газа скоро ть реакции агапка.
В тапнотг слугае узе.тнчеигтб скорости лвпженпя газа уже ае может привести к срыпу плаиени: происходит аив ь ппстепеннсе уменьшение Т,. Б пылеугол~ных топках прп уменьшении размера чз.мш утгенынается также т, позмтмут мптратураТ, и реемаыг условинх может н не положиться заз мышины тосрдого т 1.тыва асопаатшияюжчг э атнгкчреш' ,1 одуктов оорання ранее сгоревших часцш, так как в топке , *аоэможаы условия, саотаетстауюшие процессу мсджвного ,оггслеггия, н раааовжнпе состояние рсашыусшя лишь прн ,астгокеню температуры устойчиво.'с горения. оолечгго, лля .
ого необходима, чтобы продукты сгорания имела дсстт. гогно вмсокую температуру. Вл и я н не р ал а ни а. На рн . 5.30 дроаелеаа лггш~ „ша линяя теолаеого бплэяса, так как при отсутствия юа элуки. 1а гиацяи я тышопых но рь, обустоя ~саима тсплопроэод постыл топлива, топ. ю- и мггьсооттьгинт одинакоэо определяют- н процессам конвенции При наличии радпацкоиных м контуктиэных жплоных потерь вместо одной линни теплового баланса появляешя семейство лидий (рггс. 5-335 коюрые располагаются аесгшлько ниже, чем линяя на рис.
5.30, таь ,саи «следствие этих потерь температура ппнерхгюпч покидается. Нажгшя кривая соотаежтвует малой скорости по. тока, когда радяационнмс тгтлоэые потери ореныша1от конаектинпые. При анализе прттпо:са па рнс. 5-33 яеобжаяма ржсыагшвать пересечения кривых теплового н материального батаяса, построечных для одногт н той же скорости потока. Поопгештэуюшпс пары кр~таыь могут Гьоь шыбраггы. эсти известны условия, пра которых происходит лучнсгый теплообмеи, т.
е. иэлучательная способность, пространственный угол, под которым пидна холодц ш поасрыпкть, я т, д. тпч Нзт видно ка ри 5-33, каждак шрз ~ршгы. т((жш виет также трн ожки пересечения. Однако щчка лересе челна прн вьыокбй температуре может аюугствжать, вш первых, поточу, что криван материального балажа, ках И нрн отсутствии раина(тиг, может проходить выше криво5 гео оного бгшонса и, вовторых, алаш(ои стучне кривая теи: ловшо баланса может проходить виже кривой матерналь( ного балзиса 'На рис 5-33 зтн тва гзтучаи, г(ютвенстау(о, (л(ш различны» скоростям лотока нои взвой и той же фор( чс поверхности, предстаялсаы звуча нар чи (грив(зт, которые обозначены соответгтвен к ° а л. Пусть (слован усгайч((восо горении рю(.шзукося иа кривит б Предооло кич, далее чш скорость двнжш(нн зоздуоы меллеоно увеличавается. Тогда обе кривые будут един:ап са вверх, причем кривая материальвого бв.(анси будет сдан~а(ьсв он(осившьно бы грев.
Поэтому ори некоторой ело. р(лги точка пересечении превра но:н в гочкь касавин, кото-' рая соотвс сгвуег предел( у оп~иве г р нн ( ри и а ла рнс. 5-331. При лальксйшем увеличении скорости аоз. .(ута горы(ис (ы повсрхаости вевозчоткно. Тнл срыва зламеыи в этом случае тот жеу 'по и крн отсуштвии радианлл, однако кривая ежшового баланса ироходит ниже и поэтому срыв пламени лро(кгод(ю гораздо ра ~ьше.
Наоборот, пр» уменыиении скорости .гвижышн воздуха срази(пельно с условнямш гоогветству(ошичп кривыч б, нары ьарактернсгнческвь кривых располагаютси ниже и, ьсшспюнно. иересокнютсн лри болю гюзкой течлературе. Однако радиакноииые тепювые ишери в меньшей мере зависит от температуры, чеч снорость реакции.
Поэтому кри" ван тепловою баланса олу:каетса огиог(пел но быстрее. В результате нрн уменьшении скор(ютв достигаютса ус,(овин, характеризуемые ирвоыми л, когди устой (ивов горелие нелсо гожао. Потакание л.юлеки тз пго (нн,( *шоте инблюлается н домовых печах в результате недостаточной тати. На рис. 5.33 шометрическае место точек усгаичавого горении показано пунктиром. Максимум этой кривой соот. аетсгвуег срыву нлзиенк зследствае чрезиерно снльняо лупя, мввамум — срыву плачена ври с.шшком слабою лутье. Взаимнгю расположение кр(шыт тепло- и массообмеча зависит от величины «р(перин, иоторый иаляетси функи(ей рееюьионнай соособоос(о уыюрсда и ус(азий теотообз(ева его ловертностн с хо.(одной окружающей срелоб.
Гели ((ди данных условий сгкнглння ~опл(~на этот кротернб ча.( ( (зта реаюшолнан сиасобность, бодьшве теолоооглощающие оо2 о эер«даши!. то «рпвые чазс!знетьногп и. апс. про«одя~ гнш ° пт.льно выше соогаетствуюшнх кривых теплового баланса. ПотоШпие условия, па.вада«от«~!«згне~пт мела во многих «юродства«лля сжигания частиц !тля, взвешенных в лотосе «оздуха и ш руженных чолодиымв ппзерхпостяии. В зточ .тугае независимо от скпростн потпка устойчивое горение непозможиа. Горячее становится возможпыи в слое ча г:и! ,тля, копна радияшго~пгыс теплопые гютери со:тзплягот до.
шзточао мал«ю доло всего тетив, ныделяюшепкя при горении. Таким обрезок, ртдиацкв сильна влияет на пределы тстойчиеого горения гаер!ого топлива В саши с этим чачеры сгорания конструируют . такам раппе~а«г, побы шмпс. рзтура окружаюших поверхпп- тей была лосштаюво высокоп и зевло нзлучзчось обратно час и гпч топлива. !'алиацил гм стенок камеры и Г!ту~их ~истин топлива сказы. апет также зпа пшельаое влияние па процес поджигания вводнмо|о топлива В ршультзге этого а влияния вся кривак топ.нового сдвигается вверк !рис б.ут! !!ри достаточно больше«~ сдвиге «ризой получается лишь одш гогка пересечентя, сошаегству~гнцая чроцешу устойчпэого горевия. р!озтому тсмператтра частиц вводимого тгшгшна растет до досвиженвя ю'зга равном мого состояния.