Влияние теплофизических параметров двухфазного потока с твердыми дисперсными частицами на ликвидацию тепловыделения при диффузионном горении

• Автор: Масленников, Виктор Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 c. : ил

Введение •
Глава I. Современное состояние исследований влияния дисперсных частиц на теплофизические характеристики горения и постановка задач

1.1. Теплофизические характеристики горения

1.2. Состояние исследований влияния негорючей конденсированной дисперсной фазы

1.3. Задачи теплофизических исследований ликвидации тепловыделения дисперсными частицами при диффузионном горении
Глава 2. Теоретические исследования ликвидации тепловыделения дисперсными частицами

2.1. Критические условия ликвидации тепловыделения

2.2. Теоретические зависимости характеристик ликвидации тепловыделения дисперсными частицами

2.3. Время ликвидации тепловыделения

Глава 3. Методы и аппаратура для экспериментальных исследований ликвидации тепловыделения дисперсными частицами
3.1. Аппаратура для определении зависимости критической концентрации частиц от теплофизических характеристик горения. ••••••••••••••
3.2. Методы определения зависимости критической концентрации частиц от скорости выгорания топлива
и расхода окислителя. • •••••••••••••
3.3. Методы и аппаратура для измерения времени лик-

видации тепловыделения и температуры пламени
3.4. Лазерная диагностика двухфазного потока
Глава 4. Результаты экспериментальных исследований ликвидации тепловыделения дисперсными частицами при диффузионном горении
4.1. Исследования двухфазного потока в экспериментальной установке
4.2. Критические концентрации дисперсных частиц
4.3. Рекомендации для практического использования результатов исследований
Выводы
Литература
Приложения

В. народном хозяйстве широко используются тепловые установки, предназначенные для получения высокотемпературного газа в результате сжигания органических топлив. Такие установки (камеры сгорания, топки, печи) являются классическими объектами теплофизических исследований [I—б] . Этот аспект горения предполагает максимальное развитие средств его интенсификации и разработку теплофизических мероприятий, повышающих эффективность использования тепловой энергии, выделяющейся при горении топлив. Другим важным народнохозяйственным аспектом горения является тушение пожаров и непредусмотренных технологическими процессами возгораний рабочих сред [7] . Тушение связано с использованием мероприятий, в большинстве являющихся теплофизическими. Это позволяет соответствующие задачи тушения сводить к определенным комбинациям задач теплообмена в гетерогенных системах £8]
Одной из наиболее часто реализующихся на практике ситуаций как при "полезном", так и при "вредном" горении является объемное горение при наличии негорючей конденсированной дисперсной фазы КДФ. Исследованиям влияния негорючей КДФ на теплофизические процессы в тепловых установках рассматриваемого типа посвящено довольно много работ (например, £1,4] ). Рассматривались теплофизические задачи о влиянии параметров частиц КДФ на теплообмен. Концентрация и дисперсный состав КДФ обычно предполагались заданными. Так учитывается, например, влияние летучей золы, образующейся при сжигании твердых топлив, на радиационный теплообмен в продуктах сгорания. Межфазный массообмен рассматривается только в тех случаях, когда КДФ образуется непосредственно в зоне горения (сажеобразование при сжигании газообразных и жидких углеводородных топлив).

Здесь индексами £ , р отмечены параметры горючего и порошка соответственно, индексом о параметры воздушного потока.
Диффузионное горение при турбулентном режиме массообмена характеризуется перемешиванием микро- и макрообъемов горючего с окислителем. В этом случае параметр о в (2.28) следует рассматривать как зону смешения компонентов топлива. Определить зону смешения ат можно следующим образом.
Рассмотрим горизонтальное кольцевое сечение пламени в полости стабилизатора, площадь которого б при ат «Вг достаточно точно описывается формулой
$=2тгатВ%.
Расход паров горючего через это сечение с учетом их скорости гг^ определяется выражением
= 2 тт ат Вх 1Гц
где - плотность паров горючего. Все горючее с расходом
транспортируется через рассматриваемое сечение и его ширина равна
При траспортировании паров горючего воздухом в вертикальном канале трубы I и
ат = О/РЩ % (2.32)
где , чгд - средняя скорость воздуха.
Для внутренней задачи турбулентного массообмена, которая рассматривалась в разделе 1.1 с помощью выражений (1.18-1.20) и условия, что для газов £с =• 25/^ ^ / , получаем следующую зависимость