Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 49
Текст из файла (страница 49)
гери из зоны реакции составляют заметную дало выделяюшмчкя тепла, та в этом случае скорость гюгока п турбулан гность мы уз бльюприятпыи образам влиять на устойчивость 'зроцыча горения. Обычна гш пралсгавллсюя аозможлмм выбрать лэшюнне в томлературу возпуча на входе випперу на основании простых соображений а влиянии юих аараметрсв на по"азагелм работы камеры. Ошшко следует шчетлива представлять, «ая эти параметры вюшют па покнзвт ла работы камеры Увелнчевна давлспия возлуха пра постоянной скорости потока приводит к прапорнцгюальному повышенвю тепаонацряжениосга С лругой егоровы, с«орасю рвнкцни нри эюм эозрастает прлбтиаительна пропор~гишгальэо гшадрату давления и, таким образом, устойчивость процесса гюрения таньке повышается.
Пггя увеличении критервя Рейиольлса турбуленпгая скорость распространения плаиени несколько возрастает, поэтону полнота сгорания улучшается. Указанные закона чернастя ниеют месю незвэнслмо ог веляпшы ипловых потерь из зоны реакции. Хотя увеличение плат юспг воздуха, абтслов.юююе увеличением Лавлевпн,прптюцит к возрасталиго разности Лав.теннй лрн входе и выходе нз камеры, ояпагго относительюе ссагративленке бргр остается арактэчеакв неиаменяьш Критерии Рейнальлса лля камер сгорания обычно бывюог ло. ствточно сешшн для гопц пабы поток успсч волнасгыо тури* хв! бутнзпроыгыя; гюзто О равномерность паш температур нз сызоде ю камеры слабо зэзясит ог давленая.
Повышенпе т"мпературы воздуха улучшает все показатели работы камеры, зависяшяе от сжьюсги реакгггги, а амезног повышает устойчивость гореьня, улучшает полно. ту сгорашгя, э также увел~штгвзст дпапаоок втмененпя османа сьзесп. О влиянии этого фактора можно суднть па зсноэвнип чксперимсвтальныл завгмимос~еуг норииштьяой скорости распростравения плвменп ог на |альной темпеэа! ры (см, главу б!. Повышешю тею|ературы топлива впаяет аналогичным образоы, по слабее, гак кзк весовой расход тошшгш составляет лтзшь мвлтю долю !примсртк> Ую! от суммарно.о эесажз~о рассада .рабочего тела, пс:тупаюшего в камеру. В резульппс шюышезин теииеретуры всолуха н топлива возрасгвет температура продуктов сгормзия, по г сужяостп я является венечной целью. !успользуя унезшчся:ю скорости реакннв, иожво, нереканструнзоввз камеру шпраппя прп невзменном гидрззчимскотг сопротпзлеянн, повысить се тепзоазгтряжонпость.
ууюосредствеизгзпо замегшша влняяпн повышения температуры нз пидрвалнчеокое сопротнплсяяе и,тн равпомвряость ноля температур иа Выходе аа камеры пе иаблюда тся. Вследствие повышения температуры, в разной мере каи н з результате «акого-лабо другого изменения устсмнй про ,еканин процесса, сэяззвн зго с позышеанпи теплонапри ягсггггосттг, упелнчиваютгя удельные теп.юзыс паювз к стен-, кз г камеры н в свяш с зтнм «окрашзегся срок се службы. Прн этом, однако, тепловые потери, описенные к сумиар.
гкшу растопу, могут даже позшнгься Увеличение тепловой наср~ни стено. венеры есть:твенно требует разработки бо. лес созершвнной св."темы воздушного охлаждения, что нс является принднднально иеразрсшимой задачей Если бы прокосе сгорэняя э ггзоытй турбпнс завясеп только ат процесса смешения реагш|шв, то простейшей си! стемов быш бы подача тоошва ло япусквой патрубпк козФ прессора.
Одяньо в юом случае получаюшнесн гочшенны! олеся была бы псгорючвмз, так кзк ит состав, ограпэчявач мый отпоспгелыю павкой теюсратурорг плавюния материй ла турбшп~гзх лопаток, дозжен был быть беднее нн~ пего концептраипшшого предела р,ппросграпгяня пдя! мени. В гаячп г зпгч эозтюгкны две спстечы счесеобрэт тгвапон зж а) Поток тошпвз емшш ваетсг с,ютию» возлущ по:ле компрессора, грином одповремва:ю с зропессю смссеобра- зоввшш происходит юрение подобно жму, ьы это имеет мыто в диффузионных члаыепах. б) с!эсть воздуха, обеопечмэшопгал получеппе сыесв го- ркиге~о состана, отделвстса от асмо потока и смээп|вается с то~ипзвахг. Пол]чаощатшя сме'ь далее сгорает кэк гомо- генная, Остальное воздух штем эсрьиешпввегсв с продук- тамн сгорашш, и тсыпэратура сппжаетса до нсобхож~мой лоне гной вели гиды.
Пренмущегтвом сзцтвмы схгстеогбхразозвпия типа в) вв- лвется очень широкий жцтпазоз устойчивого горении гю со- сшву смеси гсм стр 281) С др)той стороны, срезана вели- чина чвплоаапр лкытности в этом случае должаа быть ьюнь- гпе, чем в случае б).
Прп оргюэмацли прощсса сиеоеобра. зоввнни по эвп) а) золы реакции, по-шэанчоиу, целесаоб. разно размешшь н отделыпи квналак В результате сэп- зншп интенсивность перетшшввашш и моли горищей смеси пе булут уалюаться п холодный газ, где онн гаснут вслед- «эвпе чрезмерно быстрого перемыпавачн~я. Поэтому ирэкги- ческм разливы между сзстемэми омесеобрэзовацпл а) н б) невелико Лли оцшпсн степени приближении процесса в ткаро- вой трубе к типу а) или б) бпдее показательной тшлистся ~плрпна диапазона устойчивого горении по составу сиын. Последнее же глаэпыч образотг замкит с ~ шытгшы полвода ашмуха в жаровую трубу, когорыв может поступать посте- пенно, 'юрез систему огверстнй в стенхах жаровой трубы кли в общем пошкс ьиесте с топливом.
С точки зрении открагцелнн врехгепц тыобьодитюго длн завершения прозы'са сгорании, топливо всегда .тучше пода- вать и гаоообразноч. а ие в жалком согтопнпи Прп зюи пжжолько увели|ивается тциперагура пламени н, что самое главное, асключаешп время, в течение которого испаряются :таили. Согласно уравнению з4-53) это время может быть ю цорадку велачнпы равнъ~хт времена пребыванию топшюа в камере сгорании. Однахо подача жидкого топ.шва выест свои превэущества. Например, соатветствующвв топлаэнап аппарвттра пожег быль сконструировала с тами расче..ом, чтобы расстояние, па кото)юе фюелы топлива проптгкают в газ, измепклось в завиш могтн от рщхода топлива.
В ре зультаю цонево полуппь расчредележ.е таптлва. пр. блп- жающеесв к идеальному (см. ргю 5-42). зэа Важной характерисзшгой системы подаю топлива нвлщтсл пило тппл~нюраспределнющвт устройств. Как видна на рвс. 4-6, тъелпченве числа этих устройств прн сохравензпт геочетрического подобна полей распредътегтпя топлива уменьшает абъеь кзмерм горзнни. В сааза с зпгм использование пча:то одной оотг втаб камеры сгоранив некоторого 'шота небольших качор апалюгшгпой хпнстрркпна приводит к пропорпвпитль»омт утелгшеикю теллог~эпрпжениостгг без спогжт твуюптего повышеъпп гвдравж геского сопро. тиътеппя. Поэтому разделапие потока смесл ва несколько пара.члелъиых пплнзгси Гютее ыкюршшптыи с2зедствои ловыгпеизгп теппонапршкеиности чем одно лппгь тъелнченпа интенсизношп турбтлентлсств, которое можно получить бев сутцсстаениого изменении конструкции.
Увели гепне теплонапрпжепностм в результате ученыпеаип рвзмерпа камеры, так же кзк за счет поэышепип интенсивности турбулентности, уаелвчквает возможное п погасвниз плаче ~и. з асобеп. ности в камерах со зпа гитатьпытпг тепшвыми потерями, и сокращает Лиапизоп устойчивого:орекин по составу смеси. ййзжимктьно возможный раз пер качери прн соотвшстпепно наибольшем 'пыле устройстп длн распылизапиа топлива определпетсп несбчпш~мостью обпшечип, сжз|гзпие смесей в задаю.ом диапазоне нзменеиня пх ссютсва при иаиботче иеблзгопрактных режниач рабаты лэигатечя Конечно, практигескп возможно, что уввчзгченне чистз топливорвопреде.
тшющнх усъройсть будет отрапыллватьса ърудпаютмчи рас. пределеннв таллина и производстжжгтыми шгрудпениами Например, трудно выдержать допуски, необходимые при нэ гповл*нкв ~мзлорасходныл форсунок, и ззо ограни нщааз возможность использования малых потоков тошънпа. Ташм образом мэжна у "аерждать, что оданм пз датх аптосгзгкаг центробежных фщтсунок, пжроко прпмоняикцчхсн в гааовых турбнпвь, является ззтруднгзъьчьгзо ть остшесгв юнна желатегьпопт рзэделензш потока топлива Вторым недостатком кэлпетсп то, что зш форсуики дают факел топлива в ви де полого «опуса, з связи с ем руш о о ущсст»ига необходимое рзспределсзие топлива в козл*ценой камере сгорзнав.
При увеличении числа форсунок и соответственно ко. лкчества жаровых труб нет асобходпмоств сохранить поп; пое геометрическое подобие, как этп имелось а виду Ра: иее Вчесто этого можае, например, сахраиав нензмеиз ными общтзп ирану а объем зоны сгорания, путем изме иеьгз~н размера отверстий з стенках ткаравоб трубы измы звз пять скорость перемешввзния и избежать теи самым по. вышення теплонапряжеиности. В результате олаэ жаро. вая труба большого диаметра зачепнстся большим числом параллельных жаровых труб малого диаметра и той жс длины уакая системз будет лазать равномерный поток газа иа выходе прв сопротивлении меньшем, чем нсхозная, з резульщ ~е сокрашеаия пути псречегпива|шя в направлении, перпендюгулярноч оси осноового потока.