Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Зависимость скорости горения от плотности тока
Плотность тока, характеризующая режим течения в канале твердого блока гибридного топлива, является одним из факторов, наиболее существенно влияющим на скорость горения. Экспериментальные значения скорости горения топлива: полиэтилен + 85% Н2О2 в зависимости от плотности тока, полученные при установке шнекового завихрителя (рис. 4.30) на входе в блок твердого горючего показаны на рис. 10.1 (кривые 1,2,3). Начальные и конечные диаметры канала блока полиэтилена находились в диапазоне 50¸120 мм.
Рис. 10.1.
На том же рис. 10.1 приведены значения скоростей горения полиэтилена в парогазе 85%-ной перекиси водорода без закрутки (кривые 4, 5, 6). Условия проведения экспериментов в остальном были одинаковыми. Во всех случаях экспериментальные зависимости могут быть удовлетворительно аппроксимированы степенной функцией вида . При этом в закрученном потоке реализуются следующие законы горения: V гмас = 0,202 (ru)0,52; V гmin = 0,0108 (ru)0,63, V гmax = 0,446 (ru)0,42. При горении без закрутки соответствующие законы горения имеют вид: V гмас = 0,0425 (ru)0,78, V гmin = 0,0425 (ru)0,72, V гmax = 0,0575 (ru)0,72. Как показывают экспериментальные данные, приведенные законы не являются общими. Они характеризуют закономерности горения данной топливной пары только в том диапазоне изменения определяющих параметров ( r u, Р, d, j3), в котором они были получены. Тем не менее, они иллюстрируют тот факт, что в закрученном потоке скорость горения существенно увеличивается. Причем это возрастание связано с увеличением скорости горения по всей поверхности канала, в том числе и с существенным возрастанием V гmin. На рис. 10.2 представлены скорости горения того же топлива, полученные в схемах с закруткой (G 0 = 1,65 кг/с, p к = 4,0 МПа, a = 0,65) и без закрутки (G 0 = 2,0 кг/с, p к = 4,0 МПа). Видно, что введение закрутки приводит к увеличению скорости горения в 1,5…2,0 раза (при изменении плотности тока от 100 до 800 кг/м2с).
Рис. 10.2.
Анализ данных, представленных на рис. 10.1 и 10.2 позволяет выявить особенности горения с закруткой: – уменьшение зависимости скорости горения от плотности тока: показатель n в законе горения уменьшается от n = 0,78¸0,7 до n = 0,45¸0,52 при p к = const; – уменьшение разницы в скорости горения с закруткой и без закрутки потока окислителя по мере увеличения r u.
Это подтверждается экспериментальными данными других авторов (гл. 3, рис. 3.17) Анализируя данные, можно проследить тенденцию к возрастанию показателя в законе скорости горения при увеличении давления. Значение показателя степени при данном давлении в условиях разгорающегося канала, как показывают эксперименты, также является переменным и увеличивается с увеличением времени горения, т.е. рост n связан также с диаметром канала.
Рис. 10.3.
По результатам, представленным на рис. 10.3, можно судить лишь об уровне скоростей горения гибридных топлив с закруткой, поскольку условия, в которых они получены, существенно отличаются. Несмотря на это, некоторые выводы могут быть сделаны. Отношение максимальных скоростей горения (в целом по рассматриваемой группе топлив) к минимальным в диапазоне не превышает 2,2¸2,3. В то время как отношение собственных скоростей горения тех же топлив в подобных условиях (рис. 10.1) составляет 7¸8. Эти оценки охватывают и форсированные горючие, в состав которых входит твердый окислитель (типа каучук СКД+15% КСlО4), скорость горения которых существенно выше остальных топлив. Однако эффект от введения закрутки для этих топлив незначителен. В то же время, чистые полимерные горючие (каучуки, полимеры), имеющие относительно низкую собственную скорость горения, при введении закрутки горят существенно быстрее. Этим и объясняется не столь значительное отличие скоростей горения рассмотренных топлив с закруткой (рис. 10.3). Горючие на основе гидридов металлов, например, LiAlH3+Н2О2 (кривая 1 на рис. 10.3) обладают скоростями горения, существенно превышающими скорости горения полимерных горючих. Как показали исследования, этот факт связан с образованием на поверхности указанных горючих расплавленной пленки, которая под действием обтекающего поверхность газа теряет устойчивость и уносится потоком. При этом возникает проблема повышения полноты сгорания этих топлив. Представляет интерес также сравнить экспериментальные данные по уносу (возгонке, газификации) плексигласа в потоке высокотемпературного инертного газа (t = 1500 0С, данные 7) и в кислороде. Скорость уноса плексигласа пропорциональна r u 0,8 при разных давлениях во всем диапазоне изменения r u = 200¸2000 кг/м2с. При горении ПММА в кислороде (p к = 3,7 МПа) V г ~ r u 0,7 (данные 6). Это значит, что существуют области плотности тока, когда горение ПММА в кислороде при данном давлении происходит медленнее, чем уносы в потоке инертных газов, что подтверждается экспериментальными данными. Наиболее вероятным объяснением этому факту является то, что при больших значениях плотности тока уменьшение температуры в зоне пламени становится столь существенным, что уменьшается тепловой поток в стенку, определяющий скорость горения. При малых r u температура в зоне пламени кислородного топлива увеличивается, и растет скорость горения ПММА. Аналогичные выводы можно сделать, рассматривая результаты горения других топлив.
Таким образом, в большинстве практически интересных случаев на скорость горения с закруткой наиболее сильно влияет режим течения (плотность тока). Вместе с тем усматривается влияние и других факторов, не связанных с плотностью тока, в частности, через давление в камере сгорания на кинетику химических реакций в газовой фазе. В пользу этого говорят следующие факты: – при переходе от большего давления к меньшему существенно уменьшается зависимость скорости горения от плотности тока; – при одном и том же давлении по мере увеличения плотности тока степень зависимости скорости горения от плотности тока уменьшается; – влияние закрутки (гидродинамический фактор) на скорость горения при высоких давлениях существенно больше (до 3 раз), чем при низких давлениях (~ 10%); – для горючих, содержащих твердый окислитель, похожих на смесевые твердые ракетные топлива, для которых главным фактором, влияющим на скорость горения, является давление, эффект от введения закрутки значительно меньше.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-01-08; просмотров: 71; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.0.53 (0.007 с.) |