Характеристики работы камер сгорания Пчёлкин Ю.М. Лебедев В.П. (1014195), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В связи с этим простое ари$ыетическое осрелнение сунны локальщгх температур при определении средней теыпературы потока ыокет сопровоидзться знвчительныыи погрешностями. Большие ошибки могут возникать я при расчете средней температуры газа по площади, так как через одинаковые площадки яонтрольного сечения, квк правило, проходит различное количество газа. Достоверное значение средней теыпературы потока ыокно получить, осреднив показания большого чисяа термопар по массе элементарных струек газа. По этоиу методу в кзкдой из точек контрольного сечения мерительного участка определяется текле местный скоростной напор газа г.
» гггг гог -г 'г -6 (21) гг г г, Р Для качкой иэ равновеликих кольцевых площадок рассчятывввтся средние значения скоростного напора ~ и затормоиенной температуры Тя г Полученные таким обрезом данные используют для подсчета среднемассозой температуры газа на выходе из камеры сгорания / Т.16 ~т") -~ г ср / ~д (22) где ы аг. а~я = ь,. - массовый секундный расход газа через площадку, кг/с; и/~ — скорость газа, протекающего через денную площадку, ы/с3 зг— учитывая, что иГ =/О 120 г/, г/Г--ггг/(2, ) Т ллоО.
Ра г 3 где У - удельный объем газа, м /аг(для всех площадок ,о =о ксочзГ получим При расчете значений с и Т." допускается арифметическое осредненне соответствупюйх исходных параметров. Схема осреднения по радиусу З в контрольном сечении мерительного участка приведена з табл. 1. Расчет Т удобно провести методом графического интегрирования. С этой целью для изидой равновеликой пиощадкм исследуемого сечения подсчитывают параметры Т ~ =.'с и /~~ я Гй ; '1Т,. Палее строят грабики, по оси координат которых откладывают зна.- чения этих параметров, а по оси абсцисс - значения э .
Затем подсчитывают плоюлдь под вривой зависимости Т", Ь - / <гг) . < Полученное эначенке делят на площадь под кривой, о 1 /1 г/ 13 Частное от деления даве искомое знвчение среднеивссовой температуры газов ( Т, 3,, нв выходе из камеры сгорания. Таблица 1 При построении графине используют значения г. , учитыза- с вине геометрию выходного верительного учвстка и рвссчитыввеные по следующим фориулви: г,=Е/ — ', г,=гЯ, г,=г/~~~, зщ=г/у~, г,„=р/у~ где Я - внутренний радиус трубы мерительного участив ( У1,5 им]; ч - число изиерений по радиусу ( ч 4). Возиокен и внвлитический расчет ( Т ), по следующей формуле: и=п' (24) ..(~, В влгоритие прогрвмиы для машинного счете (сы.
прилочение! формула для определения ( Т ) имеет следующий зид: \ 5. Коэ .и цент полноты ого анна топлива 0 определяет пз уравнения теплового баланса основной камеры, отнесенного к 1 кг счигаемого топлива 7+о ~0)(сР," С То ) ~л~р(СР Т Р8 То ) (се/~ Р 7 ) г 0н (26) где СР - средние массовые теплоемкостн н соотвэгственно 2 - газа, д - воздуха, Т - топлива прн температуре, стояней соннокнтелеы у названного параметра, фа-, ул 228 - стандартная температура осределення теплоты сгорания топлива (температура калориметрнровання), 7с ( ь'„- нкэная теплота сгорания топлнва, ф —.
Р теплота сгорания топлива зависит от его элементарного сос таво и монет быть подсчитана по Формуле Д.И.Менделеева 0 "5396 050НР-<09Т0 -$7-25< Иl Р (27) где СР, Р7Р 6 н Ф' - массовые доли компонентов топлква, %. Средняя нассовая теплоенкость топлива 07, = — (( Ч92+0,000565 Тг 7 (28) Рт йо~~' где сы - плотность (прн 1боС) топлнва, взятая как отноненне массы небтепродукта прн 1боС к массе воды в этом не объеме прк аоС. В справочной лнтературе эадействована обычно 7о„ для пересчета „о„в 77ч нспольвунт вавнсямость где с' - опытный температурный ксэф3нцнент: с~ = ~-43, ЧЧр„"т!8, 76) ЧО Средняя массовая тепкоемкость воздуха рассчитывается по следуэней зависимости: 20 С =000920-0020155!О ТьоТЧЧТ909 гО 72-ОЧЗ2~50 )0 Т -Ч .ь /л з (2ьл) Ро Теплоеикость продуктов сгорания ~Т Ба)~Рги (ь~г гЛоь С Рг Кь~" Б г ь (20) Таблица 2 где ОР - средняя массовая теплоемкость "чистых" (соехиоыетриРго чесиих при ьх .
1) продуктов сгорания, ОР = Е О, Рг„- ( СР - средняя массовая теплоемкость отдельного компонента Р; стехиометрической смеси; Д - массовая доля данного компонента). Массовые доли компонентов стехиометричесгсос продуктов сгорания при отсутствии недоиега, а тамге средние массовые теплоеыкости этих ие компонентов для интервала температур 250... 1500 К определяют, используя данные табл. 2.
(31) Схеме осреднения к расчету р,, приведена в табл. 3. 0на аналогична расчетным схемам у й Т яг Таблица 3 В алгоритме программы Формула для расчета ~о.~ представлена через параметры первичной обработки и и виде .;-У /. ча Расчет о," мскно провести м косвенным путем на основании данных по параметрам ,с) ° ('Г„) " , о и 5 , определя- 22 (32) При расчете с принимает Ме 74,7$; ~~ 23,0ф; Й~Ф 1,0%; Аа 1,Щ влвкность воздуха а(' 10 г/кг. 6. С о ее веление зато оиенного потока газов на выходе из камеры сгорания (непосредственно не измеряется) определяется путем осреднення по плоилди мерительного сечения экспериментальных значений ; р пины сре)вав окорость потоке газов нв выходе иэ хэкеры огоранкя Ы Ре+ зд~д)/й Рл, ) Ю, (33) где Рк„ - плонвдь поперечного печения ыеритдельного участка на выходе иэ камеры сгорания, рввнвя 0,02906 и ; "=(.г,",)„ В таяоы случае ,Р„( Г" Рг Рг + (3'') 7.
Отнооительные поте и ствтичеохого и полного веления э я 6'з -Р; Лыл и /()0% Рв (36) В. 0гепень ие номе поти поля темпе зт иэ квиеры огорвния о г со газов нв выходе (37) Значения ( Т " ) и (~~ ) „„ удобнее брвть кэ графиков зэвисямооти т" = у'('з), твк квк характер грефическо» зааисимостк позволяет, квк правило, более точно выяонить полевение зкотреывяьных точек. В прогрвыые для невинного очетв пврвыетр о~ определяется в оярукноы и рэдивльном нвярвэлениях в отдельности и для кзкдого уровня рздиуоов (оы. рио. 5). 9.~~ребер ц О ~ бт ~» 2~ =ю ~!я;,р Рэ (3о) камере егорания соответотвенно расочитывват по вырввенняы: ГР -Р) (33) 6„= люу где (/ „ - внутренний объем квровой трубы камеры сгорания на участке эоны горения, и .
3 По параметру Н, монне определить форсировку характерного сечен я каревой трубы >~ =Н, (39) ,е ТО где Г ,„ — площадь характерного поперечного сечения каровой трубы(нз половинной длине зоны горения), м . 2 гост сенце хв акте ястык аботы каме ого ануя 1. . Изменение значений о'г получащт, меняя расход топлива при постоянном расходе воздуха. При этан 'г., „определяет с)наной предел (прекращение горения) нв "богатой" (топливом) горечей смеси, а ~л ' - на "бедной".
Величина о~я соответствует оптимальнмк условияы для о г выгорания топлива в случае, когда козф(ыциент (о, ыаксимвлен. Типичная зависимость т =~(о~.) показана на рис. 10. 3 (() О 07 ° 1~я ах ламе а4 рг е(илам Рис. 10. Зависимость у = у(а~ .) и границы срмва Факела 2. Зависимость коэ ентв полноты его ния топлива 7 от око ости воз в на вхо е в нвме сго ния Р = 'г' Мв) полу- чается прн условии о~'. = ~с для разяичэмх расходов воздуха Х Е и топлива. для построения зависимости (т =5о('И/ ) при о~к, =гочюс надо испольэовать боуыУлы Расчета паРвметРов оэ , М~э и оГл (10) или (13), (9), (17), а танке уравнение теплового баланса камеры (26). 24 Имел о~ и задавшись значением д = 0,97...0,о9, Торг оледует предварительно наметить ряд значений 6„и '- д; парии рмкммов, на иоторых будет проводитьоя исследование хз:а;ч.
При эксперименте такие параметры,квк Рв , 7~ и .. д оотаватьоя неизменными, чтобы не искмкать иокомой згэиоиности, характер иоторой показан на рис. П, ~$ Рис. 11. Зависимость р = /(', ) 3. Зависимость поте ь авления в каме е от е дым гх гл. а- метров. Значения б „" и б , найденные для тех рахимов ооягты, на которых проводились испытания для получения хаоакзз;.:.;. камеры по полноте сгорания ~, = )" 6~'г ) и о, =.у'( ь~ ), дает возмокность получить оледуишие завиоимости, отракаишие суччя,"- ные (гидравличеокие + тепловые) потери давления в капоре. Р ('хл) и ь,- у (хг) при 6~ =г'г~г5с =У'(Ььл) и б,.
= зо('ьЫа) пРИ «г,, = г, Примерный внд указанных зависимостей приведен на ряс. 12, 1о. 4. Степень не авноме ности поля темпе вт газов нв г«хогммиммиим, з„„„..., „р„ из камеры сгорания Т, мозно представить в виде суммы точен или двух кривых температу(и по двум взаимно перпендикулнрныы диаметрам (рио. 14), что соответствует схеме располохения термопар в контрольном сечении выходного мерительного учагткв (см. рис. 5).
Полученный грабил температур для какдого кз рэяиым работы намеры дает возмокность выявить значения экстремален температур газа ( Г ),„ и ('7 ), „ , необходимчо дья;.,-- четв степени обшей неравномерности температурного пояя. ю ~л Р~ о. 12. Зависимости относительных потерь давления от оумиаоного козйипиента изоытка воздуха за каневой сгорания: 1 - эазиоимость б =,У'Г ал д - ззвиоимооть 6„" =/То~к) оьб, .' а(а 4рзт" азы~ кгя н/с Рис. 13. Завиоимости отнооительных потерь давления от окорооти воздуха на входе в камеру сгорания пря м', =своз/ ~г ~ з): "б ~ а) При этом значения д, подочитаниые в серии уотановленмзх ре;имов для получения характеристик ~,.
=/ГсЯ н р/=з-'СИз), позволяет получить такие зависимости,как д'а/ й~ ) при ':, =ослам и /=У/ч4 ) при с~~, =сечз1 г '='о Рис. 14. Изменение температуры газов со сечение мррительного участка на выходе иэ камеры сгорания: 1 ' - опоры температур газов по двум взаимно перпендикулярн;и диаметральным направлениям Ориентировочный характер такого типа зависямостей показан на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
