ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Струя в поперечном свободном потоке из "Основы расчета и проектирования газовых горелок" Наибольшее число опытов проводилось со струей, направленной перпендикулярно (угол атаки а = 90°) к основному потоку, движупцемуся вертикально снизу вверх. Схема развития струи газа в поперечном потоке воздуха приведена на рис. 4. 2. [c.151] Струя газа имитировалась воздухом, который в необходимых случаях подогревался. [c.151] Температура потока в большинстве опытов выдерживалась на уровне 300° К, а в некоторых опытах 575° К, а струи в устье 300, 600 и 860° К. Значения гидродинамического параметра д изменялись в пределах от 2,5 до ЮОО. [c.151] Исследование формы оси струи, развивающейся в поперечном потоке при различных значениях режимных и конструктивных параметров, является центральным моментом, представляющим интерес для разработки методики расчета газовых горелок. [c.151] В этих уравнениях и в дальнейшпх отношения плотностей потоков заменяем отношением удельных весов. [c.153] На графике видно, что все экспериментальные точки удовлетворительно ложатся на одну кривую. [c.153] Шандоров отмечает в своей работе, что полученные эксне-.риментальные данные позволяют распространить наш вывод о независимости изгиба оси струи от температуры газа в струе и в потоке при обработке результатов эксперимента по гидродинамическому параметру q на случай малых величин этого параметра и отношений температуры газа в потоке и струе T1IT2, приближающихся к имеющимся в камерах сгорания (или в топочных устройствах). [c.154] Следовательно, как нашими исследованиями, проведенными при высокой температуре струи, так и исследованиями Г. С. Шандорова, проведенными при высокой температуре поперечного потока газа, можно считать установленным, что предложенный в работе [55] параметр q является определяющим для формы оси струи, развивающейся в свободном поперечном потоке. При обработке опытных данных но этому параметру экспериментально подтверждена независимость изгиба оси от температуры газа в струе и в поперечном потоке в пределах изменения отношения Ti T от 0,3 до 3, т. е. в десять раз. [c.154] Для удобства использования полученных в работе [55] зависимостей по развитию струи в поперечном свободном потоке, в частности для определения глубины ее проникновения в поток h, были использованы понятия относительной и абсолютной глубины проникновения струи в ноток и дальнобойности струи (рис. 4. 2). [c.154] Здесь из-за экономии места не приводится экспериментальный материал, на основании которого были получены расчетные формулы. Эти материалы имеются в ранее опубликованной работе [59]. Ограничимся лишь рассмотрением формул, необходимых для расчета относительной глубины проникновения круглой струи в поперечный поток hid. h — абсолютной глубины проникновения струи в поток, скорости газа г г, необходимой для такого проникновения и диаметра струи в устье. [c.155] По значениям /i можно судить, что наибольшей дальнобойностью / 1 обладают струи с углом атаки а = 90°. Значения дальнобойности струй, вычисленные согласно формуле (4. 5), дают удовлетворительное совпадение с опытами во всем исследованном интервале изменений определяющего гидродннахмического параметра. [c.156] Не касаясь здесь детально закономерностей изменения осевых скоростей и температур струи, достаточно подробно выясненных в ходе исследований [59], отметим только некоторые результаты измерений. Опыты показали, что падения скорости и температуры но оси струи, развивающейся в поперечном потоке, так же как и в неподвижном пространстве, являются функцией диаметра ее устья. [c.156] Приведенные кривые доведены до полного заверше-япя смешения, которое фиксируется различной длиной пути струи вдоль оси или в относительных расстояниях L/d. [c.157] Выше уже отмечалось, что в горелке нежелательно иметь полное перемешивание газа. Минимально необходимое перемешивание газа к устью горелки определяется образованием горючей смеси для обеспечения зажигания факела, которое возможно при широких из- тенепиях значений избытка воздуха от 0,62 до 1,93. [c.157] Обнаруженные особенности развития струи в поперечном потоке показывают довольно сложный характер явления взаимодействия струи с потоком. [c.158] Здесь сейчас не рассматриваются условия, когда и какое перемешивание струи газа с воздухом нужно создавать в горелке. Отмечается только возможность регулирования степени смешения газа с воздухом к устью горелки — от полного перемешивания до минимально необходимого для образования горючей смеси. Подробнее к этому вопросу вернемся в главе 5 при разработке методики расчета. [c.158] Прямоугольная струя. В ряде конструкций газогорелочных устройств применяются струи различных начальных форм. Чаще всего применяются сопла круглой, прямоугольной и вытянутой — щелевидной — формы, например в горелках с центральной подачей газа. [c.158] Вопрос о развитии струй различной формы устья не получил еще достаточного освещения в печати. Больше того, по аэродинамике струй различной формы устья до сих пор существуют различные точки зрения. Это находит свое отражение и при практическом использовании струй. Так, одни считают, что предпочтительнее струи круглой формы устья, другие, наоборот, считают, что нри одной и той же площади выходного сечения прямоугольные струи обладают большей дальнобойностью, но меньшей эжекционной способностью, чем круглые, и т. п. [c.158] Опыты показали возможность обобщения осей струй, выходящих из прямоугольных продольных сопел, по эквивалентному диаметру со струями круглого сечения, имеющими прежнее значение коэффициента структуры а = 0,06. Рекомендуя для практического использования расчетное уравнение оси прямоугольной струи по аналогии с уравнением оси круглой струи, в последнем принимаем коэффициент а = 0,07, т. е. средний для исследованных струй. [c.159] Глубина проникновения прямоугольной поперечной струи (прямоугольной поперечной струей называется струя, к широкой стороне которой перпендикулярен поток воздуха) в поток, как показали наши опыты, должна приниматься на 20% меньше, чем для прямоугольной продольной или круглой струи. [c.159] Вернуться к основной статье