Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

реферат на тему: Вихревые горелки

скачать реферат

вытекает из предположения о распределении осевой скорости в кольцевом канале, соответствующем движению газа как целого, и допущению о малой толщине лопаток, имеющих постоянный угол ц по отношению к направлению основного потока и сообщающих потоку постоянную скорость закрутки. Действительно, интегрируя выражения (1.2), (1.3) по r от Rh=dh/2 до R=d/2, получим , , откуда следует соотношение (1.7). В случае безвтулочного закручивающего аппарата (или для аппарата с очень малым отношением dh/d) приведенное выше выражение упрощается следующим образом: (1.8), так что, например, углы установки лопаток 15°, 30°, 45°, 60°, 70° и 80° соответствуют значениям S, равным примерно 0,2; 0,4; 0,7; 1,2; 2,0 и 4,0 соответственно. Здесь предполагается 100%-ная эффективность закручивающего аппарата, но в действительности она уменьшается при увеличении угла установки. На рис.1.3 приведен примерный вид зависимости угла выхода потока воздуха и для закручивающего аппарата с плоскими лопатками от угла установки лопаток ц и отношения шага установки лопаток к длине хорды у=s/c. Следует также отметить, что целесообразно использовать изогнутые лопатки в решетках закручивающих аппаратов, и по некоторым экспериментальным данным известно, что эффективный угол закрутки, сообщаемой потоку, определяется углом установки задней кромки.

Рис.1.3. Изменение угла выхода и для закручивающего устройства с плоскими лопатками в зависимости от угла установки лопаток ц и отношения шага установки к хорде у=s/c, полученное на основе данных для каскада плоских лопаток (а) и данных для каскада криволинейных лопаток (б).

На рис.1.3 б, приведены соответствующие обозначения для угла выхода потока воздуха и, зависящего от угла установки задней кромки лопатки ц (равного 180°-г) и отношения шага установки лопаток к длине хорды у. Здесь использованы следующие обозначения: и - угол поворота потока, ц - конечный угол поворота лопаток, д - угол отставания, равный ц-и, г - угол хорды лопатки, равный 180°-ц, R - радиус кривизны, с - длина хорды лопатки, s - расстояние между лопатками (шаг установки лопаток), и связь между этими параметрами выражается приближенным соотношением Картера

где Mс - функция угла хорды лопатки, которую можно аппроксимировать выражением Мс=0,002г+0,21. И, наконец, в случае закручивающего устройства с адаптивным блоком параметр закрутки определяется следующим выражением: , (1.9) где у=щ1/х1 для радиально подводимого потока, R и Rh - внешний и внутренний радиусы устройства, В - длина устройства. Изучение камер сгорания различных размеров при использовании входных сопел одинакового размера с одинаковым углом установки лопаток ц показало, что размер и форма центральной тороидальной рециркуляционной зоны (ЦТРЗ) зависят от диаметра камеры сгорания. Для описания реализующихся в этом случае типов течений удобно использовать модифицированный параметр закрутки (1.10), в котором диаметр сопла заменяется диаметром камеры сгорания.

2. ФОРМИРОВАНИЕ ЗАКРУЧЕННЫХ ТЕЧЕНИЙ

Закрутка потоков создается тремя основными методами: - использованием тангенциального подвода (генератор закрутки с осевым и тангенциальным подводом); - применением направляющих лопаток (закручивающее устройство); - непосредственным вращением (вращающаяся труба). На рис.1.4 показано закручивающее устройство (с осевым и тангенциальным подводом), широко используемое для создания однородных устойчивых струй для подробных экспериментальных исследований. Количество подаваемого
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

воздуха может регулироваться и измеряться отдельно, так что простым изменением расходов воздушных потоков можно изменять степень закрутки от нулевой до очень высокой, приводящей к образованию сильно закрученных струй с обратными токами. Для таких систем требуется относительно высокий уровень полного давления, и в промышленных горелках часто используются системы с направляющими лопатками, в которых лопатки расположены таким образом, что они изменяют направление потока.

Рис.1.4 Закручивающее устройство с осевым и тангенциальным подводом.

При радиальном подводе воздуха к закручивающему устройству радиальные и тангенциальные углы лопаток могут быть изменены на месте при реализации закручивающего устройства с адаптивным блоком, что в конечном итоге аналогично использованию тангенциального подвода. Система с адаптивным блоком эффективна в том случае, когда необходимо создать определенный уровень закрутки при относительно низком перепаде давления, поскольку при этом можно получить высокую интенсивность закрутки. В случае осевого течения в трубе закручивающее устройство или закручивающий лопаточный аппарат состоит из фиксированных лопаток с углом установки ц относительно направления основного потока. Эти лопатки отклоняют поток и придают ему вращательное движение. Такой метод используется в топках и газотурбинных камерах сгорания. Обычно лопатки устанавливаются на центральной втулке и располагаются в кольцевой области вокруг нее. С целью улучшения условий на выходе делались попытки использовать закручивающие устройства без втулок, однако срыв потока на лопатках обусловливает сложную картину течения и приводит к нарушению осевой симметрии. Закрутка может быть также создана непосредственным вращением потока. Так, в одном из экспериментов использовался цилиндр, вращающийся с частотой 9500 об/мин и создающий закрутку силами трения на стенке цилиндра, действующими на проходящий через него поток. Вследствие относительно низкой вязкости воздуха таким методом можно создать лишь небольшую закрутку. Силы трения могут быть значительно увеличены установкой во вращающую трубу перфорированных пластин, пучков труб или пористых дисков. На выходе из таких систем получаются профили скорости, соответствующие закрутке газа как целого, аналогично случаю увлечения частиц жидкости диском, вращающимся с постоянной угловой скоростью Щ. В вязкой жидкости вращающиеся течения (т.е. вихри) всегда содержат центральное ядро с вращением жидкости как целого (или вынужденный вихрь). Вне центральной области могут преобладать условия свободного (или потенциального) вихря, что наблюдается при образовании в атмосфере смерчей, пылевых бурь, торнадо, ураганов и циклонов. Огневые смерчи, возникающие при лесных и городских пожарах, могут быть смоделированы в лабораторных условиях вращением большого цилиндрического экрана из проволочной сетки над разлитым жидким горючим или над газовым факелом, когда пламя располагается по центральной вертикальной оси цилиндра. Для классификации и оценки этих типов течений целесообразно рассмотреть движение жидкости в цилиндрических координатах. Предполагаются осевая симметрия и равенство нулю радиальной и осевой скоростей (u=v=0). Тогда единственной ненулевой компонентой скорости оказывается окружная, зависящая только от радиуса щ=f(r). Завихренность со определяется как ротор вектора скорости. В простом случае вращающейся жидкости, когда u=v=0 и скорость закрутки зависит только от радиуса г, завихренность равна , т.е.

скачать реферат

1 2 3 4 5 ... последняя

Рефераты / Теплотехника /

реферат на тему: Вихревые горелки

Обратная связь.