Стартовая >> Архив >> Генерация >> Закрученные потоки

Проектирование вихревых горелок - Закрученные потоки

Оглавление
Закрученные потоки
Предисловие
Список обозначений
Характеристики закрученных потоков
Формирование закрученных течений
Основные эффекты закрутки
Теоретические методы
Проблемы моделирования поля течения
Осесимметричные закрученные течения
Неосесимметричные закрученные течения
Экспериментальные методы
Измерение температуры
Лазерный спекл-метод
Закрученные течения в технике
Поршневые двигатели
Газотурбинные двигатели
Топки, горелки, циклоны
Стабилизация пламени
Стабилизация пламени в однородной смеси
Спектр энергии турбулентных пульсаций
Влияние турбулентности на горение и скорость распространения пламени
Стабилизация пламени плохообтекаемым телом
Стабилизация пламени закруткой
Стабилизация пламени в камерах сгорания газотурбинных двигателей
Закрученные струи
Пламена в закрученных потоках
Вихревые явления и огневые смерчи
Характеристики турбулентности в закрученных течениях
Расчет слабозакрученных течений
Характерные особенности закрученных потоков
Рециркуляционные зоны
Размер и форма рециркуляционной зоны
Потеря устойчивости, распад вихри и прецессирующее вихревое ядро
Горение в закрученном потоке
Моделирование потоков в вихревых горелках
Пределы срыва и устойчивость пламени
Математическое моделирование потоков в вихревых горелках
Выбросы загрязняющих веществ
Промышленные топки и камеры сгорания с вихревыми горелками
Расчет сильнозакрученных струй
Расчет сильнозакрученных факелов
Проектирование вихревых горелок
Общие представления о циклонных сепараторах и камерах сгорания
Циклонные сепараторы
Циклонные камеры сгорания
Структура пламени в циклонной камере сгорания
Циклоны, циклонные камеры сгорания, образование рециркуляционного вихря
Расчет течения в циклонной камере
Труба Ранка-Хилша
Вихревые топки
Камеры сгорания газотурбинных двигателей
Шум, вызываемый неустойчивостью горения
Литература

Из изложенных выше материалов ясно, что пока невозможно сформулировать общие методы проектирования вихревых горелок различного назначения. Можно, однако, сформулировать следующие рекомендации в помощь проектировщикам:

  1. Для создания потока с параметром закрутки S < 0,7 достаточно эффективен кольцевой плосколопаточный завихритель, который имеет простую конструкцию и позволяет получить удовлетворительное распределение параметров.
  2. Для закрутки потоков до интенсивности, характеризующейся значениями параметра S от 0,7 до 0,8, плосколопаточный завихритель является значительно менее эффективным устройством (см. рис. 4.18, 4.19), поскольку большой угол атаки или наклона лопаток приводит к отрыву потока. Длинная тонкая рециркуляционная зона может оказаться менее пригодной для стабилизации пламени, чем рециркуляционные зоны за закручивающими устройствами других типов.
  3. Для создания потока с параметром закрутки S > 0,8 рекомендуется использовать закручивающее устройство с тангенциальным подводом или завихритель с профилированными лопатками (изогнутыми для того, чтобы уменьшить потери на отрыв). В системе с аксиальным подводом желаемую степень закрутки можно получить, пропуская необходимое количество газа через лопаточный завихритель. Если же используется тангенциальный подвод, то для получения симметричного течения необходимо выпустить поток через ряд отверстий (по меньшей мере через четыре). В закручивающем устройстве с тангенциальным подводом диаметр горловины должен равняться половине внешнего диаметра, т. е. D,/Dq = 0,5, что позволяет свести к минимуму потери полного давления (см. рис. 4.18).
  4. На горелку необходимо устанавливать диффузорную надставку из огнеупора, при этом следует руководствоваться правилом:

S > 0,5: полуугол раскрытия диффузора от 20° до 35°;
S < 0,5: полуугол раскрытия диффузора от 20° до 25°;
длина надставки (для получения факела типа II) Lдифф= 0,5 De.
Диффузор на выходе существенно увеличивает размеры приосевой рециркуляционной зоны при всех интенсивностях закрутки (см. рис. 4.14).

Влияние вида топлива (уголь, нефть, синтетическое топливо) на характеристики вихревой горелки опять-таки трудно параметризовать, но можно указать следующую основную закономерность: длина факела возрастает при последовательно» переходе от газообразных топлив к легким жидким топлива» (бензин), от них к тяжелим жидким топливам (мазут, некоторые синтетические топлива) и, наконец, к распыленному углю Такая последовательность отражает уменьшение испаряемости топлива. При сжигании распыленного угля обычно необходимо использовать в качестве носителя около 20 % подаваемого воз духа. При сжигании мазута необходимо для стабилизации пламени добавлять к форсунке дисковый стабилизатор.



 
« Дискуссия по поводу взрывобезопасности систем пылеприготовления   Защита генераторных цепей мощных энергоблоков от перенапряжений »
электрические сети