Дальность - полет - капли
Cтраница 1
 |
Зависимость среднего диаметра капель от. а - относительного радиуса факела. б - расстояния от сопла форсунки. [1] |
Дальность полета капель при распыливании топлива пневматической форсункой зависит от ее производительности, так же как при распыливании механической форсункой. [2]
Как следует из рис. 62, дальность полета капель увеличивается в зависимости от их размеров и начальной скорости. Однако эти параметры ( скорость и размеры капель) также взаимно связаны; для определенной конструкции форсунки и заданного топлива максимальный размер капли будет обусловливаться начальной скоростью струи. Следовательно, каждая из кривых ( см. рис. 62) должна иметь вполне определенные границы. [3]
Как следует из рассмотрения закономерностей движения капель топлива в топочном объеме, только плотность непосредственно оказывает влияние на дальность полета капель. Вязкость и поверхностное натяжение оказывают воздействие на общее распределение топлива только через влияние на размеры капель. [4]
Для брызгальных градирен определить эффективность тепло-съема именно факела разбрызгивания представляется задачей весьма сложной. Расчет позволяет установить высоту и дальность полета капель, что необходимо знать при выборе компоновки сопл по площади градирни. Одновременно определяются термина капель и интенсивность теплосъема за время полета. Расчет позволяет определить границы активной области и расстояние между ярусами при вертикальной компоновке водораспределительной системы. [5]
 |
Зависимость тонкости распыливания от удельного расхода воздуха. d &-диаметр капли, соответствующий оптимальному расходу воздуха. [6] |
Это обусловлено тем, что торможение струи в результате обмена энергией с окружающим воздухом в меньшей степени влияет на передачу энергии к топливу. Однако при полном разрушении топливной струи увеличение массы воздуха практически не оказывает влияния на распыливание и способствует только увеличению дальности полета капель. Улучшение тонкости распыливания при увеличении расхода воздуха происходит до определенного соотношения, при дальнейшем повышении расход воздуха не влияет на качество распыливания. [7]
В настоящее время для расчета местной концентрации топлива в каждой точке топочного объема используются две теории. Согласно одной из них [161-163], движение факела рассматривается как движение некоторого физического тела с переменной плотностью и, следовательно, с переменным коэффициентом сопротивления. При этом предполагается, что через любое поперечное сечение струи проходит неизменное количество топлива. В действительности по мере удаления от сопла форсунки количество топлива уменьшается, так как дальность полета капель при прочих равных условиях определяется их размерами. Чем больше диаметр капель, тем дальше они летят. [8]
Наиболее распространен центробежный способ распыления с помощью быстровращающихся дисков. Величина капель в этом случае обычно меньше, чем при пневматическом распылении, а однородность их определяется конструкцией дисков и может быть очень высокой. Окружную скорость вращения диска выбирают с таким расчетом, чтобы получались как можно более мелкие и однородные капли, поскольку с уменьшением размеров капель сокращается длина их пролета под действием сил инерции и соответственно уменьшается диаметр сушильной камеры на уровне факела распыления. Однако при увеличении скорости вращения до 200 - 230 м / сек дальность полета капель вновь увеличивается, а надежность работы передающего вращение вала резко снижается. Поэтому наиболее употребительны диски со скоростью вращения 130 - 200 м / сек. Наиболее часто диаметр дисков составляет 100 - 500 мм. [9]
При горении факела характер распределения топлива и закономерности движения изменяются. Эти изменения обусловлены уменьшением массы и размера капли при полете, уменьшением коэффициента сопротивления горящей капли по сравнению с негорящей, имеющей такие же размеры, изменением вязкости, плотности и скорости окружающего газа вследствие повышения температуры. С увеличением кинематической вязкости газов при повышении температуры от 200 до 1000 С коэффициент сопротивления повышается почти в 5 раз. Увеличение скорости газов снижает относительную длину струи. Учесть все эти факторы аналитически очень сложно, однако общая зависимость движения горящего факела будет характеризоваться уменьшением дальности полета капель и более резким падением скорости. Значительно изменится также параметр Re для горящих капель, так как уменьшаются диаметр капли и скорость их движения, растет вязкость воздуха. [10]
Согласно теории турбулентных струй [149], при взаимодействии топливного и воздушного потоков образуется пограничная зона, состоящая из топливо-воздушной смеси. Эта зона с внешней стороны ограничена топливным слоем, с внутренней - воздушным слоем, имеющим начальную скорость. Если диаметр воздушной струи очень мал, то после исчезновения ядра потока с начальной скоростью осевая скорость начнет резко падать. Это значительно уменьшает скорости слоев, удаленных от оси и, следовательно, снижает взаимодействие топливного и воздушного потоков. Энергия этого ядра используется только на увеличение дальности полета капель, так как разрушение струи уже закончено. Поэтому для распыливания эта энергия является излишней. [11]
Форма факела распыла и диаметр его имеют большое значение при выборе диаметра распылительной сушилки. Знание диаметра факела особенно важно, когда применяется распыление с помощью центробежных дисков. При распылении с помощью механических или пневматических форсунок диаметр факела не имеет столь принципиального значения, так как величина его может быть легко изменена в нужном направлении незначительными изменениями размеров форсунок. В случае же распыления с помощью центробежных дисков диаметр факела распыла трудно значительно изменить изменением конструкции диска при всех прочих равных условиях. Поэтому, не зная точно диаметра факела распыла, трудно правильно выбрать необходимый диаметр сушильной камеры. Например, если диаметр сушильной камеры несколько больше диаметра факела распыла, то объем сушилки будет использоваться неэффективно; напротив, при заниженной величине диаметра камеры наблюдается попадание раствора на стенки, что приводит к частичной порче продукта. При распылении центробежными дисками факел расположен в горизонтальной плоскости и величина его определяется дальностью полета капель раствора. [12]
Страницы: 1