Міністерство освіти і науки України
Одеський національний університет ім. І.І. Мечникова
Кафедра теплофізики
Тепломасообмін при випаровуванні і горінні крапель рідких палив
В«допустити до захисту В»
зав. кафедри теплофізики
профессор_Калінчак В.В. p> В«__В» _________ 2003р. br/>
Курсова робота
студента IV курсу фізичного факультету
Карабаджак Н.П.
В
Науковий керівник
професор Калінчак В.В.
Одеса 2003
зміст
Введення
1. Визначення швидкості випаровування (горіння) краплі
Огляд літератури
Кінетика горіння
Вплив вологості на горіння краплі вуглеводневих палив
2. Критичне умова займання краплі
Метод Зельдовича
Аналіз залежності критичного умови
3. гістерезис горіння. зрив полум'я
Горіння в потоці повітря
Природна конвекція
Вимушена конвекція
Література
введення
Управління процесом горіння диспергованих рідких палив в потоці шляхом зміни фізико-хімічних характеристик потоку представляє один з перспективних напрямків у теплоенергетиці. Таке управління з одного боку дозволяє регулювати швидкість в критичні умови горіння крапель рідких палив з урахуванням особливостей камер згоряння та умов їх експлуатації. З іншого боку - збільшити тепловиділення за рахунок догорання чадного газу СО до вуглекислого СО 2 , що в свою чергу дозволяє вирішувати дуже актуальні завдання охорони навколишнього середовища. Завдання інтенсифікації процесу горіння рідкого палива, а, отже, отримання максимального К.П.Д. вирішується двома шляхами. Перший шлях - зміна якісного складу палива, досягається введенням в рідину різних добавок; другий пов'язаний з можливістю збільшення К.П.Д. завдяки збільшенню процесу сумішоутворення і зміни якісного складу газового середовища, в якої відбувається горіння рідкого палива. З літератури відомо, що наявність парів води в газовій фазі прискорює протікання хімічних реакцій вуглеводнів.
Завдання величин швидкості горіння, швидкості зриву полум'я з крапель рідких палив і константи горіння залежності від відносного вмісту кисню і водяної пари в потоці, представляє безперечний інтерес для вирішення питань про інтенсифікації процесу горіння рідкого палива і отже отримання максимального К.П.Д.
Глава 1.
Визначення швидкості випаровування (горіння) краплі.
В
1.1 Огляд літератури
Аналітичне розгляд процесу горіння краплі рідкого палива грунтується на обліку взаємного впливу факторів, що визначають хімічну кінетику, тепломасообмін, випаровування і інші явища, що супроводжують горіння і зумовлені ним. Очевидно, побудова повної теоретичної схеми процесу горіння пов'язано з подоланням надзвичайно великих труднощів. Тому в теоретичних роботах розглядаються ідеалізовані схеми з використанням низки спрощують передумов. Теорія дифузійного горіння одиночної краплі палива була вперше створена Г.А.Варшавскім в 1945 році. Теорії горіння краплі, створені за кордоном, Сполдінг, Голдсмітом іПіннером [1,2], засновані на більш спрощених передумови, наприклад, не враховують залежність коефіцієнтів теплопровідності від температури. У Останнім часом з'явилася велика кількість робіт, в яких враховується кінцівку швидкості хімічної реакції.
1.2 Кінетика горіння
Основу дифузійної теорії складають наступні передумови:
1. Процес розглядається як квазістаціонарний,. Це означає, що не враховується зміна полів температур і концентрацій компонент газового середовища в міру вигорання краплі.
2. Передбачається, що кінетичне опір горінню нікчемно в порівнянні з дифузійним, тобто швидкість хімічного перетворення набагато більше швидкості підведення компонентів реакції до зони горіння.
3. Поля температур і концентрацій симетричні. З цього випливає, що горіння відбувається в дуже вузькому шарі, практично на поверхні. Склад суміші на цій поверхні повинен відповідати стехіометрії. Для чисто дифузного процесу концентрація кисню і парів палива повинні бути нульовими. p> Після попадання краплі в нагрітий потік окислювача відбувається її прогрівання, випаровування, дифузія пари і хімічна реакція. Оцінка часу прогріву до рівноважної температури показує, що ця величина значно менше повного часу випаровування краплі. Через цей час концентрація парів на поверхні краплі, і її температура встановлюються і далі не змінюються. Тому для теоретичного опису явища випаровування (горіння) скористаємося квазистационарной (Рівноважної) моделлю випаровування у наб...
