Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 51
Текст из файла (страница 51)
ЫЕТОДЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ Развитие какой.либо области техника вельти счатэть в доллпюй мере вако!шеиным, ес.!и амсющнеси дааные являются лишь средством анализа, рукоаодяптами ириниипатш а определяют лишь кт гествеиные савва; эти дан- ° и рю* оу ютзт нгте дотз.чы быть тпк.ье логтзта1ны длп роз«оно~о проектпропаннл Тсорнн п ькспернтюпгптыюе нз) 1еппе пропессз горення в гэзоэыт турбынат сшс не ааходнтсч а той стадпн, догорал достигнута уже рядам вполне сфорчироааошпхсн областей технн~н Пэпрнмер, аэрочнна«шческае данные по обтеканшо различных профнлей и дртгпх тел лт|от возьгожнпсть ппалпе точно предсказать хзрактерлсгнкн саьютета; прн проекыцюэаппн лестных констрткппй — пх уалы и зпепьл лоступны матсмйтпческоиу расчету, а необходимые свойства нспальзуечьж матерналов определпнпсп стандарткычн лаборагорнымп чстодачп компрессор конструирустс» на основе данных прогттпок, полу~еппых оа доволыго простом экспериментальном оборудаваннн, причем попользуются табчнчпыс данные о спейс«пах среды.
Во псех этих случаях новая кап. струкпнл создаетсп п результате синтеза отдельпьш элементов )лопатка, балка), и сзойстза вешестпа н ма~ерна~а опрсзелпютсн отдельно )эпзкостм предел прочности). Вом с гого, канструкннэ разрабатынастск уже после устаооэтс шп соотэетстэтвпгеггг тсарстнчесхого ппнятнп, папрнчер «ппркулнппэ» и погпэннччый стоп» в аэрадноампке нлп «молуль сдан«а н теорнн прочностп.
Пока еще гюльзн скааать, какне теоретические поняыгэ буатт играть тна,чогп птю раль з технике горенпп, слпако предсиатлет интерес выпшшть, какие элементы оп«пора««берлог) камеры сгорания могут нзучатьсн отдглыю и какие лэбораторнь|е пспытэппп могут дать нанболее дне«озерные спедепггк о работе зжж элсчептоа э реальных услоанлх .тйногочзгсаезззгые псслелоэанна стабнлнзэпин пламени на отде.п.пых стержнях и угольниках, устэновлснпьш в пш токе сор нчего газа. обеспечилп достаточное кплочество пзып ых лнпныт, которые используются прн конструнро.
аашпз почп раз«)ейных камер сгораннк Стабилизаторы та«нх камер представляет собой решетки нз стержней нлп уготьгпгков, рясполоткепныс поперек всего сеченил канала грэс б-)) Такне констртклпп праыепнются а форсажных камерах газопык турбно, тле сжнгтются таплиэпо-возашпные смеси. близкие к гомогенныы Когда пгобчолп«ю обеспечить шчрокпй диапазон зст Лчппогп горенка дпффтзноаного пламенп, петссообГазпо а пптюпнать пптачу топлива э днркулнлнонную ЗОЗ юпу стабилизатора, Нскптгзрые простьге опыты с такои системой юабичизанан была проаспсны Иайколом (й)г)той )бйр) Устройстэо лля сткнганая, собранное из элементоя тквзагпюго тиоа, препстаалпет собой рспгетку стабилизатороэ, ь кажзому из «отормх ползолигся топ.
Зж е ж з, ;ж- < <: 5 и и г л а лама ж лиао и иа кап дом стабилизируетсн пламя )рис б-й) Чем меньше рлччср отдслытых стабилнзатороэ, тем короче хачсра Озпаьо при учсиг.шении размера стабилизаторов гнижяется скорость срызз пламени н ззтруинггтельно раонзмерип рпспрслешмь топливо по ыалорасюлным лаза * из ламм . зз бзорсуикам, шсло каторыт велико. Жнэкое топливо мо. жст похподггться также иечосрелстоепно на позерхност стабилизатора, при этом услозпя испарения и горения топлива будут аналоги пш тслоипяч опытои с тгодслят и капель )см стр. !77).
Раны уже указызслосы мо при чрсзтгсрпо ~пгтеигии. иой турбччентпости и камерам зыпо.шенных по схеме рис Ь-'2. может сзпзитьс» яп нота сгорания. тзк как э этом шг) чае в зону реакгшн ггктупает слчггьгьоьг ьпюгс зог холодного воздуха Этого моншо итбскгать, если, как покаэацо из рис. Б.З, соогветствугощим образом экраонровзть горящий газ от окружающего вовдуха 1(онструкцггя решежгн усложняегся, однако сохраняется прежний принцип сборки ее нз отдельных элемеятов. Г!ерфорацней зк- лп т гг гам э лгал м Р ЭЛ Ст бнлшаэммца э ветка с эквэнш эл таш ° е антен че о тэ эегемш шэн ранов можно рЕгулировать процесс смешения; н случае цеобходимостя может быть также обеспечено зкраоарование направленными патоками аозЛуха.
Схема обм шого комплекта устройств длн сжигания тояэялаа, сосгоя~гхего из камер сгорание «трубчатого тицаэ, И шэ кшляг Лжйэ — л э ш и лэ ш алмаз эгэ* м э эмр~ Рн Еч. Тгэачэт ' ч Э гоя,н тноичцая для авиационных гааавых турбин ( Б.дй является дальзейшилг этапом развглтия схеьгы цо рис. Б-З.
Таким оорэзом, лрвнцин раэделенвн сложной коцсгрукцнн на отдельные элементы хорошо азэестеи в ааиациоииои практине Вопрос сводится к точу, в какой мере следует реализовать этот принцип в как цечесоабразнее компоновать элементы в кольцгвой камере сгоранчя: а анде сеятаров кольца вли труб с кругозыы сечением. эод Стабилизнрующее устройство моя.ет представлять собов решетку нз метал.гическях стержне.1 нлн метазшщескую п.гасгинку с отверстилын, распото ~ синымп е апре. деленном порядке.
Нозтаьгу трубчатую «амер> сгорзния, нзобраткенпую па рнс. 6-6, ыожно рассматривать как развитие сгжмы, представленной иа рнс. б 1 Одвако в атом случае определяющем ввлястгя прогщсс гареева струй горючей смеси, втекающих а объгы, заполненвый горячим газом. Конструггровапне такой камеры возьгажно на основании мщерпалов по иссеедовапию свободных газовых струй с учетом нх взаимодействии и впаянна поперечных составлюощих скорости. Решетку можно также рассматри° ать иак систему параллельно включенных каналов с рез- ла кнм ргюширевием сечении. Дальнейшие псслсдовэвня стабилизации пламени такпми устройствами представляют большой интерес. В работе Эвери н Харта (Атосу апб Наг1, 1953) были ясследаваны характ растили намсры сгорания па схеме, аиалагнчаой ряс.
6-5 в предполоигении полного перемешиванвя в каждом сечении камеры Предпосылка пятен. сивного перемешивапии прслонредсллет, по-пндньюму, чрезмерные потери давления, и поэтому необходимо ре. шить зиалогичпню задачу с учетоы действительной скорости перемешвпааня. Такое решепяе должно базаре. ваы,ся на резу гы ~~ х исса л ьаннл раг.про ранен и струй. Могут быть введены н лругие элементы камер сгорания, имеющие какие-либо преилгущества с точки зрения техиолщ.ии производства, покззателей работы нли простоты теоретиюского анализа.
Хоты возможно, ка олин нз рассмотренных выше элезгенгов ие будет использован в будугцпх конструкциях без изменеивй, все хге синтетический метод коаструировання несомяенно получит широкое распространение заз гьйассообзгеа иезиду поверкпастыо тшшива п потоком газа играет решающую роль в процессе горения В гтавах 3 ц ! показапо, что параметр перепаса ззапгш гм простых копстапт топлипа уйдя жидких топлив теплота испарения иаллетсп сдинстиецноп копстацтоп, сильна ззпосшцса от типа топ.шяз Присутствие в тпердых топ.шэат лгттчит вещестп а золы несколько услол.яяет соотас: стэук щие зависимости. Озг!за~ о еше нетьзя с уасренпостью сказать, какие лабораторпьы испытания наиболее правильпо характеризуют ревкциопиую способиогть даииой ~оплиао-воздушной смеси, сгорающей в каком-либо дэигателе, и как эффек.
тивность продесса сгорания зависят от лаэлепип и иачалшой ж мпературы В главе 5 было паказаио, шо межлу иормалыюй скоростью распространении аламсии и скоростью, при которой происходит срыв яламеии, сут,есюзует связь, определяемая соотиошеиисм меягду бсзр,о мерными критериями В главе 5 ариаедены также теоре~ичсскгзе зазосииосюг меткду аарыалыкш скорос~ью рас. простраиепия пламени, гасящим размером и чицимальиой ьпергией эоспламеиеиия Поэтому для сцепки реаьциоипш! способпости смеси можно нсполшовать даапые па пзмерекию л|обой из унзэаииых трех величин, естественно, следует использокать ту величину, которуго легче измерить.
В соотпошеииях, связывающих все зти величины с рези~!ноцпой спасобяостью, фнгурв!зт~ег паразгетры, характеризующие молекуляриый обчеп, в ш время как ь реальных камерах сгораиия, по.палимому, преобладает ттрбйлеитпае перемешивапие. Расчет средней сггарасти !еакппгз по норт~альной скорости распространения плат~сиз связан с ошибками при сцепке величины тепяопровохиосги, сильно зааисягцей от температуры и и некоторой и ре от еостзва Влшцствеяны ~ прямым ме~одом измереиия скорости реакции якшается метод Лонгэелла (Вящщей, !йбш стк»- галия гатюгекаых смесей я адпабзгической баибс. но зтге мешд неудобен для практического ггспользозапкя. В яастояшее зрелггг лля предок;паапа элкяаця состава смеси и начальной теыператтры.
па.видиыому, а разной мере можио испольаоаать резул~таты опытоа по определению нормальной скорости распростраиезия плачеии, гасящего размера и мизимзлыюй эиерюш посплачеш. зо ! пвя, оляако иет ) всрезинс~з ь точ, что их чо кво гаюк использовшь лли гзредсьазввии вляяииа давлеиая. Ллойд 11.)оуб, 1953) высказал сомаеиие огвнсвгезьяо возможиости испольаовапия длп этой цела лаииыт ио иорыагз зым скорость~аз роспрострагге~гпя плачена, уиазыьаи, что пармальвая скорость распростраиепия зламепя может иесьозы о Звали шваться при узгеаьшеяяо глвзепая, а т время как воказателгг работы дв ь гошля прп этом иесомнеицо ухудшаются Однако извест. по, пь 5'„входит в соответстгззюшгге выраткеиия через аргз рш Пекле и Рсйиольтзс*.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
