Механизмы возбуждения и теоретические модели колебаний газа в установках пульсационного горения твердого топлива

• Автор: Филипов, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 149 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРАКТИЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПУЛЬСАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
1.1. Установки пульсационного горения твердого топлива,
их практическое приложение
1.2. Условия и механизмы возбуждения колебаний газа
при слоевом горении твердого топлива
1.3. Теоретические модели пульсационного горения
твердого топлива
1.4.3адачи исследования диссертационной работы
ГЛАВА 2. ПРОДОЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ ГАЗА В ТРУБЕ И УСТАНОВКЕ ТИПА ЕМКОСТЬ-ТРУБА
2.1. Уравнение частот колебаний газа
с продольным градиентом температуры
в открытой трубе
2.2. Определение средней температуры в зоне горения, распределение скорости звука в горячем газе
2.3. Уравнение частот колебаний газа
в установке типа емкость-труба
2.4. Вынужденные резонансные колебания газа,
имеющего продольный градиент температуры, в трубе
ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ АВТОКОЛЕБАНИЙ ГАЗА ПРИ ГОРЕНИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ТИПОВЫХ УСТАНОВКАХ
ЗЛ. Акустическая энергия, сообщаемая газу в результате сгорания топлива
3.2. Соотношения, определяющие границу неустойчивости и амплитуду установившихся колебаний газа в открытой трубе
3.3. Уравнение границы неустойчивости, выражение для амплитуды автоколебаний газа
в установке типа емкость-труба
3.4. Передаточная функция зоны горения твердого топлива
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПУЛЬСАЦИОННОГО ГОРЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ В ТИПОВЫХ УСТАНОВКАХ
4.1. Самовозбуждение колебаний газа в трубе
- «мягкий» режим
4.2. «Жесткий» режим автоколебаний газа в трубе
4.3. Пульсационное горение в установке типа емкость-труба
4.4. Расчет максимального УЗД в типовых установках
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Список литературы
Условные обозначения
ВВЕДЕНИЕ
Установлено, что в колеблющихся потоках происходит существенное ускорение различных тепломассообменных процессов, увеличение теплонапряженности топочного объема, улучшение полноты сгорания топлива по сравнению с равномерным, устойчивым режимом горения. Эти преимущества могут быть использованы в энергетических установках, в которых амплитуда колебаний будет не такой большой, чтобы привести к каким-то серьезным последствиям.
В связи с ограниченными запасами природного топлива одной из главных задач энергетики является разработка эффективных, энергосберегающих способов сжигания основных видов топлива. Интенсификация процесса горения колебаниями - одно из возможных решений проблемы.
Другой современный аспект применения пульсационного (вибрационного) горения связан с проблемой утилизации промышленных и бытовых отходов. Использование вибрационного режима горения является одним из перспективных направлений, поскольку одновременно решаются две задачи - получение энергии за счет сжигания отходов и их частичное или полное уничтожение. Кроме того, при вибрационном горении уменьшается содержание ряда токсичных веществ, содержащихся в продуктах сгорания, что очень важно с точки зрения экологии окружающей среды.
B.C. Северянин, В.Н. Подымов, Т.И. Назаренко, Ф.Н. Имамутдинов, A.B. Кочергин, Г.И. Павлов, Ю.В. Ваньков, J.A. Carvalho и другие разработали, создали и испытали ряд установок пульсационного горения твердого топлива, аналогичных трубе Рийке. Однако, физические механизмы, условия возбуждения колебаний газа остались до конца не исследованными. Кроме

Ш-Г*"
Рис. 2.2. Схема экспериментальной установки