Главная -> Словарь

Скоростей истечения

5. Определение параметров уравнений звеньев. Для определения значений коэффициентов и других параметров уравнений необходимо знать физико-химические свойства перерабатываемых веществ, константы скоростей химических реакций, коэффициенты теплопередачи, коэффициенты массоотдачи и т.д.

В математические структуры, связывающие эти переменные и позволяющие рассчитать их внутри аппарата или на выходе из него, входят постоянные коэффициенты. Эти коэффициенты либо являются физико-химическими константами, известными до проведения эксперимента , либо подбираются так, чтобы обеспечить совпадение рассчитываемых и определяемых в эксперименте величин .

В разделе 5 было рассмотрено влияние давления на длину зоны реакции. На основании этого можно объяснить результаты данных опытов следующим образом. Анализируя график рис. 37в, видим, что восстановительная зона сокращается с повышением давления, в то время как кислородная зона остается почти неизменной. Состав газа в конце кислородной зоны при более высоком давлении несколько ухудшается за счет большего количества двуокиси углерода, но в конце восстановительной зоны он заметно улучшается. Температура в слое мало изменяется и это понятно, так как она зависит в основном от весового расхода воздуха, остающегося в данном случае постоянным. Следовательно, не изменяются и кинетические константы скоростей химических реакций. Точно так же не изменяется и критерий Рейноль-дса, так как он остается постоянным при постоянной весовой скорости дутья. Как известно, суммарная константа скорости реакции k' определяется из следующего соотношения:

Повышение давления в реагирующей системе связано с повышением концентраций реагирующих веществ и, следовательно, с повышением скоростей химических реакций. При некоторых давлениях прямая тепло-отвода для данной температуры стенок не пересекается с кривой тепловыделения, при всех этих давлениях реакция заканчивается самовоспламенением и взрывом. При низких давлениях, когда кривая тепловыделения и прямая теплоотвода пересекаются, самовоспламенение невозможно. При определенном давлении кривая тепловыделения касается прямой теплоотвода . Это давление является критическим для данного •сосуда и данной температуры его стенок. Оно разграничивает область самовоспламенения от области, где самовоспламенения не происходит. Повышение давления позволяет осуществить самовоспламенение при более низких температурах стенок.

Пластовая вода с рН = 6,7 под давлением 2,5 кГ/см2 при температуре 26° С подавалась в камеру дегазатора, в которой поддерживалось атмосферное давление. Постоянство напора перед соплами обеспечивало идентичность скоростей истечения воды, равных 8,5 м/сек. Время отстоя пробы составляло 5 мин.

При выборе величин начальных скоростей истечения струи из щели для постановки эксперимента следует иметь в виду, что теория свободных струй Г. Н. Абрамовича предложена им для турбулентного режима течения жидкости. Теория эта экспериментально проверялась для величин критерия Re не ниже 20 000.

Это позволяет при проведении опытов по изложенной выше методике использовать малые величины начальных скоростей истечения струи и этим значительно облегчить постановку опыта.

а) расчет возможных скоростей истечения пара из цилиндрического сопла при заданных начальных параметрах истечения;

левых ламинарные, три средних переходные и три правых турбулентные. Из левой части схемы видно, что при ламинарном горении длина пламени возрастает с увеличением скорости истечения газа из сопла, причем образующееся пламя имеет резко очерченный контур и неизменную форму по всей своей протяженности. Эти явления наблюдаются лишь в сравнительно небольшом интервале скоростей истечения газа из сопла. Достаточно некоторого увеличения указанной скорости истечения и форма пламени меняется: возникает турбулентность, постепен-

Результаты первой серии опытов-представлены на рис. 1-19,а пунктирной линией /, полученной при сжигании 1850 м3/ч газа, и сплошной линией //, которая является контуром пламени при форсированной работе той же горелки . Диапазон скоростей истечения смеси был равен соответственно 18—30 и 70—90 м/с. Коэффициент избытка воздуха находился в пределах от 1,16 до 1,26..

Экспериметальные данные, характеризующие пределы устойчивого горения смесей в конкретных га-зогорелочных устройствах, имеют особое значение для решения вопросов о возможности устойчивого сжигания так называемых бедных газов, содержащих высокий процент балласта. Эти вопросы можно решать только на базе комплексного анализа следующих факторов: физико-химических , режимных и конструктивно-аппаратурных . Следовательно, для суждения о том, будет ли гореть смесь интересующего нас бедного газа с воздухом, необходимо определить экспериментально пределы устойчивости горения данной смеси в конкретном га-зогорелочном устройстве.;

бора рабочего диапазона скоростей истечения смеси .

Л о некоторым экспериментальным данным на интенсивность процесса смешения оказывает также влияние соотношение скоростей истечения газа и воздуха. Увеличение избытка воздуха приводит к заметному сокращению длины факела.

Выше указывалось, что устойчивый процесс горения газа в факеле возможен лишь в ограниченном интервале скоростей истечения горючей смеси из горелки. При малых скоростях истечения возможен проскок пламени в горелку, а при больших скоростях — отрыв его от горелки.

Экспериментальные исследования показывают, что наиболее устойчивыми в широком диапазоне скоростей истечения являются диффузионные факелы и факелы с частичным предварительным смешением горючего газа с окислителем. С повышением избытка воздуха пределы устойчивого горения сокращаются. Для стехиометрической смеси эти пределы

тивы развития ракетной техники. Теплота сгорания жидких топлив значительно больше, чем у порохов . Это обеспечивает получение высоких скоростей истечения продуктов сгорания и, следовательно, возможность достижения большей силы тяги, ско-