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

реферат на тему: Вихревые горелки

скачать реферат

отлична от нуля лишь x-компонента вектора щ. Во вращающихся течениях с распределением окружной скорости щ=c/r (1.11) завихренность равна нулю (со==0). Такие течения являются потенциальными (безвихревыми) и называются потенциальными или свободными вихрями. Течения с вращением жидкости как целого имеют распределение скорости щ==c'r (1.12) и называются вынужденными вихрями. Ясно, что вектор щ в них отличен от нуля и такие течения называются завихренными. В любом случае циркуляция Г вдоль одной из концентрических траекторий вращательного движения определяется выражением Г = 2рrщ, где щ не зависит от и. Другим параметром является угловая скорость относительно центральной оси Щ = щ/r. Общие характеристики вихрей приведены в табл.1.1. Все три типа вихрей в реальных жидкостях имеют центральное вихревое ядро с ненулевой завихренностью. Окружная скорость равна нулю на оси симметрии. Свободные и вынужденные вихри можно различить по радиальному положению максимума окружной скорости; т. е. в свободном вихре максимум расположен вблизи оси симметрии, в то время как в вынужденном вихре максимум находится на внешней границе вихря. Все величины для составного вихря Рэнкина (или свободно-вынужденного вихря) определяются выражениями для вынужденного вихря при малых r и выражениями для свободного вихря при больших r. Таблица 7.7. Общие характеристики вихрей ПараметрыВынужденный вихрь (вращение среды как целого)Свободный (потенциальный) вихрьСоставной вихрь (вихрь Рэнкина)Окружная скорость щщ=сrщ=C/rУгловая скорость ЩС=constC/r2 (функция радиуса)Функция радиусаЦиркуляция Г2рЩr22рCЗавихренность щ4рЩ=const0 При выборе закручивающего устройства решающим фактором является его эффективность, поскольку лишь часть падения давления на горелке переходит в кинетическую энергию получающегося закрученного струйного течения, остальная часть механической энергии теряется. Можно ввести параметр н, называемый коэффициентом потока кинетической энергии кольцевого закрученного течения. Его значение зависит от типа созданного вихря, внешнего и внутреннего диаметров трубы.

Рис.1.5. Коэффициент потока кинетической энергии н в кольцевом закрученном течении в случае уравнения вихря щ = const rn.

Рис. 1.6. Эффективность закрутки е в зависимости от параметра закрутки S для различных закручивающих устройств: 1 - закручивающее устройство с адаптивным блоком (R = 80 мм); 2 - закручивающее устройство с осевым и тангенциальным подводом; 3 - закручивающее устройство с направляющими лопатками (R = 62 мм).

И от распределения окружной и осевой скоростей, которые могут не соответствовать вращению газа как целого. Значения н для различных типов вихрей с щ = Сгn приведены на рис. 1.5. Можно видеть, что для любого заданного значения параметра закрутки вихрь при движении газа как целого (n=1) представляет собой случай минимума кинетической энергии, а свободный вихрь (n=-1) дает максимум кинетической энергии. Вихри с постоянной окружной скоростью (n=0) представляет собой промежуточный случай между вихрем с распределением скорости, соответствующим движению газа как целого, и свободным вихрем, и в случае, когда момент количества движения в значительной степени сконцентрирован во внешней части потока (n=3), получаются значения н, лишь незначительно превышающие значения, соответствующие движению газа как целого. Эффективность закрутки в при заданной интенсивности закрутки представляет собой отношение кинетической энергии закрученного потока, протекающего через
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

горло горелки, к падению статического давления между входным сечением и горлом. На рис.1.6 представлены экспериментальные значения е для различных значений параметра закрутки S и различных типов закручивающих устройств. 1. Закручивающее устройство с осевой и тангенциальной подачей наиболее эффективно при малых интенсивностях закрутки, но малоэффективно при больших интенсивностях закрутки. Например, при S=1 его эффективность е=40%. Столь низкая эффективность связана главным образом с большой площадью внутренней поверхности внутренней трубы горелки, особенно вверх по потоку от отверстия тангенциальной подачи. 2. Закручивающее устройство с адаптивным блоком имеет относительно низкую эффективность при низкой и средней интенсивности закрутки (е=58% при S=0,4), но его эффективность остается неизменной и может даже повышаться при более высокой интенсивности закрутки. 3. Закручивающий аппарат с радиальной подачей потока имеет относительно высокую эффективность (е=75% при S=1). 4. Закручивающий аппарат с осевой подачей имеет относительно низкую эффективность (е=30% при S=1). Эффективность закрутки представляет собой меру создания конкретной интенсивности закрутки S; это вовсе не мера эффективности создания определенного типа поля течения; это означает, что при одинаковой интенсивности закрутки различными типами закручивающих устройств (с различными профилями скорости на выходе) создаются разные поля течения вниз по потоку.

3. ТОПКИ, ГОРЕЛКИ И ЦИКЛОНЫ

На рис.1.30 приведен эскиз экспериментальной топки Международной организации исследования горения (IFRF) с переменным отводом тепла, использованной для подробного экспериментального исследования гидродинамики и теплообмена. Топка имеет длину примерно 6,3 м и поперечное сечение 2Х2 м. Она состоит из 17 поперечных охлаждаемых водой секций. Горелка и труба расположены в центре торцевых поверхностей. Во время испытаний серии М-3 использовались две высокоскоростные туннельные горелки для природного газа, показанные на рис.1.31, в которых достигается полное сгорание на выходе из горелки. Продукты сгорания поступают в топку без закрутки и горизонтально или под углом 25° к горизонту. В предыдущих испытаниях в IFRF были исследованы пламени распыленной нефти и измельченного в порошок угля с закруткой.

Рис.1.30. Экспериментальная топка IFRF для исследования теплообмена в серии испытаний М-3.

Существует много различных типов топок - топка котла электростанции отличается, например, от топок в металлургической и обрабатывающей промышленностях. Топки играют важнейшую роль в современном обществе, и их эффективность и характеристики загрязнения среды могут привести к далеко идущим последствиям. Однако во всех случаях особенно важной является возможность управления пламенем с целью создания заданных распределений лучистого и конвективного теплообмена, полного сгорания, предотвращения шума, пульсации и чувствительности к изменениям свойств топлива. В большинстве топок пламени придается некоторая закрутка с целью повышения устойчивости, тогда как в некоторых других случаях, например в котлах с тангенциальной подачей топлива, потоки на входе направляются тангенциально к огневому ядру, образующемуся в центре камеры.

Рис.1.31. Конструкции высокоскоростных туннельных горелок: а - горизонтальная; б - наклонная.

Тогда в камере с закруткой возникает слабый эффект циклонного типа или в результате получается циклонная камера с движением закрученного потока

скачать реферат

1 2 3 4 5 6 ... последняя

Рефераты / Теплотехника /

реферат на тему: Вихревые горелки

Обратная связь.