Моделирование процессов смесеобразования в теплогенерирующем оборудовании предприятий коммунального хозяйства

• Автор: Черкина, Вера Михайловна
• Шифр специальности: 05.02.13, 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ,
ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СМЕСЕОБРАЗУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕГО
ОБОРУДОВАНИЯ ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА
1Л. Актуальность проблемы повышения полноты сгорания топлива для оборудования котельных коммунального хозяйства
1.2. Анализ процессов смесеобразования и распыливания топливных компонентов
1.3. Типы форсунок, применяемых в котельных установках жилищно-коммунального хозяйства
1.4. Двухкомпонентная топливная форсунка внутреннего смешения с компланарными каналами
1.5. Выводы и постановка задач исследования
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ В ФОРСУНКЕ С КОМПЛАНАРНЫМИ КАНАЛАМИ
2.1. Описание экспериментальной гидрогазодинамической установки
2.2. Оценка погрешности измерений и методика обработки экспериментальных данных. Методика препарирования моделей
2.3. Анализ и обобщение результатов исследования гидродинамики смесеобразования
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛНОТЫ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА В КАМЕРЕ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
3.1. Экспериментальная термодинамическая установка. Оценка погрешности измерений
3.2. Влияние параметров форсунки на эффективность смесеобразования
ГЛАВА 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДВУХКОМПОНЕНТНОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ФОРСУНКИ ВНУТРЕННЕГО СМЕШЕНИЯ С КОМПЛАНАРНЫМИ КАНАЛАМИ
4.1. Конструктивная схема двухкомпонентной газожидкостной форсунки внутреннего смешения с компланарными каналами
4.2. Влияние параметров форсунки на полноту сгорания топлива. Оптимальная геометрия форсунки с компланарными каналами

4.3. Методика расчета газожидкостной форсунки внутреннего смешения с компланарными каналами
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
ЖКХ - жилищно-комунальное хозяйство;
КС - камера сгорания; р - плотность газожидкостной смеси, кг/м3;
[1<р - коэффициент расхода форсунки;
Ар- перепад давления, Па;
lhrp - расход жидкости через форсунку, кг/с;
А - геометрическая характеристика форсунки;
Fc - площадь сопла форсунки, м ;
Rex - радиус окружности во входном отверстии, м;
гс - радиус сопла форсунки, м;
г«х — радиус входного отверстия, м;
рвх- давление жидкости во входном отверстии, Па;
совх— скорость входа жидкости в форсунку, м/с;
со„-тангенциальная (окружная) составляющая скорости, м/с;
соа - осевая составляющая скорости, м/с;
N - число каналов;
2р - угол взаимного пересечения компланарных каналов, рад;
2а - угол распыла факела на выходе из форсунки, град Re - число Рейнольдса;
Е, - коэффициент гидравлического сопротивления;
Р - расходный комплекс, м/с;
р - динамическая вязкость газожидкостной смеси, Па с;
(р - коэффициент камеры сгорания

дают хорошего дробления и смешения со струями, исходящими из других форсунок. Из-за сгорания топлива со слабой однородностью (гомогенизацией) смеси «горючее - воздух» понижается полнота сгорания. Чтобы избежать этого, конструкторы, например, перед входом в КС располагают струйные форсунки наклонно, организуя пересечение струй (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Блоки форсунок с пересекающимися струями: а - пересечение струй одного компонента; б - пересечение нескольких струй двух компонентов; в - форсунки со смесительным экраном; о-окислитель; г- горючее
Соударяясь, капли дробятся на более мелкие частицы, в несколько раз увеличивается угол распыла по сравнению с прямо истекающими струями.