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

реферат на тему: Вихревые горелки

скачать реферат

продуктов сгорания и плохообтекаемую форму зоны как средство повышения эффективности процесса горения. В сложных турбулентных реагирующих потоках взаимное влияние распыления топлива, закрутки, больших сдвиговых напряжений и рециркуляционных зон сильно осложняет исследование устойчивости пламени, его осредненных и пульсационных характеристик. Как уже отмечалось, даже основные свойства течения количественно определены с недостаточной степенью точности; это относится, например, к угловой и приосевой рециркуляционным зонам, существование, форма и размер которых зависят в основном от следующих факторов: 1. Интенсивность закрутки; характеризуется параметром закрутки S или углом установки лопаток завихрителя ц. 2. Способ создания закрутки - с помощью лопаточного завихрителя или закручивающего устройства с тангенциальным подводом, а в зависимости от типа устройства реализуется вращение по закону свободного вихря, по закону вращения как целого или поток с равномерным распределением окружной скорости. 3. Наличие втулки (отношение d/dh). 4. Степень диффузорности камеры сгорания (отношение D/d). 5. Наличие на выходе вихревой горелки диффузорной надставки (из огнеупора) или камеры с внезапным расширением. Форма надставки, угол наклона торцевой стенки камеры с внезапным расширением б. 6. Процесс горения. 7. Поджатие выходного сечения камеры сгорания. 8. Форма лопаток завихрителя - плоские или профилированные. 9. Форма лопаток завихрителя - радиальные или пространственные.

Рис. 4.1. Схема вихревой горелки с аксиально-тангенциальным подводом: 1 - трубка для впрыска топлива; 2 аксиальная подача воздуха; J тангенциальная подача воздуха; 4 направляющие устройства; 5 четыре прямоугольных отверстия размером 20 X 100 мм для тангенциальной подачи воздуха.

На практике наиболее распространены два типа топливосжигающих устройств, в которых используется закрутка:

Рис.4.2. Схема камеры сгорания циклонного типа с распределенной подачей топлива и воздуха (конструкция ЭНИН). Камера относится к типу IV.

1) вихревая горелка (рис.4.1), из которой поток истекает в атмосферу, в топку или замкнутую полость. Горение происходит главным образом за сечением выхода вне горелки. Набор таких горелок можно использовать для поддержания огня в топке или в замкнутом объеме. 2) камера сгорания циклонного типа, в которой подвод воздуха осуществляется тангенциально, а выхлоп производится через отверстие в центре торцевой поверхности (рис. 4.2). Горение происходит главным образом внутри циклона, а его стенки часто служат теплообменником. При достаточно больших значениях числа Рейнольдса и большой величине параметра закрутки (Re > 1,8•104 и S > 0,6) в обоих системах образуется ЦТВЗ и генерируется высокий уровень турбулентности. Циклоны обычно используются для сжигания плохо горящих материалов, таких, как бурый уголь, уголь с большой зольностью или органические отходы. Течения с сильной закруткой, приводящей к образованию рециркуляционных зон, можно создать различными способами: · тангенциальным подводом (закручивающее устройство с аксиально-тангенциальным подводом) · непосредственным вращением (вращающаяся труба); · спиральным закручивающим устройством; · эймёйденским закручивающим устройством с адаптивными блоками (более подробное описание дано ниже. При создании лопаточных завихрителей в настоящее время используются профилированные пространственные лопатки, которые более эффективно закручивают поток. У таких лопаток передняя кромка
Не нашли нужную работу? Закажи реферат, курсовую, диплом на заказ

располагается навстречу набегающему потоку, и потому отрывная зона минимальна, а в результате получается более равномерный поток на выходе. Важной характеристикой таких лопаток является угол установки задней кромки. Помимо параметра закрутки поток, в котором наблюдается явление распада вихря, характеризуется также числом Рейнольдса, определяющимся параметрами на выходе из сопла и его диаметром:

где Ucp среднее значение осевой составляющей скорости,. vкинематическая вязкость, зависящая от температуры на выходе из сопла. При наличии в закрученном потоке прецессирующего вихревого ядра (ПВЯ) необходимо, согласно учитывать еще несколько параметров: - приведенный момент количества движения; поток момента количества движения; - приведенная интенсивность пульсации давления. 5. Изменение структуры потока с увеличением закрутки

С точки зрения организации процесса горения одно из наиболее существенных и полезных явлений в закрученных струйных течениях это образование приосевой рециркуляционной зоны при сверхкритических значениях параметра закрутки. Путем осреднения по большому интервалу времени границу рециркуляционной зоны и зон обратных токов можно определить довольно точно. Мгновенное же положение границ и точек торможения претерпевает значительные колебания в пространстве, поскольку обычно в таких потоках уровень турбулентных сдвиговых напряжений и интенсивности турбулентности очень высок. Линии тока в кольцевой закрученной свободной струе, определенные по измеренным распределениям осредненной по времени скорости. Рециркуляционная зона играет важную роль в стабилизации пламени, поскольку обеспечивает рециркуляцию горячих продуктов сгорания и сокращает размер области, в которой скорость потока сравнивается со скоростью распространения фронта пламени. Существенно укорачиваются длина факела и расстояние от горелки, на котором происходит стабилизация пламени. Конечно, воздействие закрутки на поток наряду с параметром S определяется еще целым рядом факторов, например: а) геометрией сопла (при наличии центрального тела размер рециркуляционной зоны увеличивается, то же происходит при добавлении диффузорной надставки на выходе); б) ее размерами когда истечение происходит в камеру (приосевая ре-диркуляционная зона в стесненном потоке больше, чем в свободной струе при одинаковых условиях истечения); в) формой профиля скорости на выходе (рециркуляционная зона в потоке, созданном лопаточным завихрителем, длиннее по сравннению со случаем истечения из закручивающего устройства с аксиально-тангенциальным подводом). Размер и форма рециркуляционной зоны и соответствующей области с повышенным уровнем турбулентности оказывают решающее влияние на устойчивость факела, интенсивность процесса горения и другие характеристики пламени.

Рис. 4.5. Распределение продольной составляющей скорости вдоль оси при различных значениях параметра закрутки Рис. 4.6. Изменение максимальных значений параметров вдоль струи:

Изменение продольной составляющей 'скорости вдоль оси струи круглого сечения при различных значениях параметра закрутки показано на рис. 4.5 ; струя распространялась из закручивающего устройства с тангенциальным подводом. При малых интенсивностях закрутки (5<0,1) вблизи выхода наблюдается потенциальное ядро (т. е. область неизменной скорости). С увеличением параметра закрутки длина ядра уменьшается, и при S === 0,5 максимальное значение и смещается от оси. При 5 > 0,6 на оси появляется обратный поток. Специальный

скачать реферат

первая ... 2 3 4 5 6 7 8 ... последняя

Рефераты / Теплотехника /

реферат на тему: Вихревые горелки

Обратная связь.