Повышение эффективности процесса смесеобразования в горелочных устройствах с использованием особенностей течения в вихревом прямоточном эжекторе

• Автор: Иванов, Радион Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЭЖЕКЦИОННОЙ ТЕХНИКИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Струйные эжекторы

1.2 Экспериментальные и аналитические исследования вихревых эжекторов

1.3 Исследование акустических колебаний в вихревом эжекторе

1.4 Анализ организации процесса смесеобразования в вихревых эжекционных

устройствах

Постановка цели и задач исследования

ГЛАВА 2 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ВИХРЕВОГО ЭЖЕКТОРА
2.1 Постановка задач и выбор объекта исследования, расчетная область и граничные условия
2.2 Результаты численного исследования
Выводы по главе
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1 Цели эксперимента, постановка задач исследования
3.2 Экспериментальный стенд
3.3 Метрологическое обеспечение и погрешность измерений
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1 Влияние давления воздуха на входе и геометрии основных узлов
4.2 Экспериментальное исследование акустических характеристик вихревого эжектора
4.3 Смесеобразование в полости вихревого эжектора
4.4 Анализ полученных результатов
Выводы по главе

ГЛАВА 5. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЖЕКЦИОННЫХ
Г ОРЕ ЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ
Инфракрасная газовая горелка
Устройство для сжигания топлива
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

Условные обозначения:
Р - давление [Па];
БЬ- число Струхаля, [-];
М - число Маха [-];
СО - скорость потока [м/с],
Б - площадь сечения, м2 Т - температура, К п- коэффициент эжекции, [-]; р - плотность, [кг/м3];
Р - отношение площадей сечений , [-];
/- степень расширения диффузора, [-];
/-длина, [м];
Ь - энтальпия, [Дж/кг];
I - импульс, [Н];
Л -КПД,[%]; е -эксергия, [Дж];
и - массовая доля холодного потока, [-]: е- степень расширения эжектирующего газа, [-]; г - радиус, [м];
01 - компоненты средней скорости, [м/с];
и. - компоненты пульсационной скорости, [м/с];
ти - тензор напряжений, [Па];
Я - универсальная газовая постоянная, [ Дж ]
моль К
- вязкость, [Па с]
- относительная площадь сечения соплового ввода [-], 71 - степень повышения давления [-],
V - частота звука, [Гц];
О- диаметр вихревой камеры, [м];

Большой вклад в развитие и внедрение вихревых горелочных устройств сделан профессором Ш. А. Пиралишвили [25,72-74, 83-89]. Им предложены вихревые горелочные устройства различной модификации и назначения, разработаны физико-математические модели закрученного потока с горением в ограниченном объеме.
Рис. 1.12. Схемы смешения газа с воздухом в газовых горелках а-одноструйный смеситель с центральной выдачей газа; б - многоструйный смеситель с периферийной выдачей газа; в - смеситель с многоструйной выдачей газа в спутный многоструйный поток воздуха; г - многоструйный смеситель с центральной выдачей газа в сносящий поток воздуха; д -многоструйный смеситель с периферийной выдачей газа в сносящий поток воздуха; е - многоструйный смеситель с периферийной выдачей газа в закрученный поток воздуха; ж - многоструйный смеситель с центральной выдачей газа в сносящий поток воздуха; з - встречный многоструйный
смеситель.
В качестве горелочного устройства, реализующего процесс эжекции, Ш.А. Пиралишвили и А.И. Гурьяновым предложена вихревая эжекционная