ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экологические характеристики факела из "Топливо Кн1" Уменьшение (т.е. увеличение тепловыделения и температуры газового столба), как видно из рис. 6.16, а, расширяет фаницы вибрационных зон, вследствие чего вибрация начинается при меньших длинах трубы. С увеличением форсировки камеры по скорости (рис. 6.16, б) ширина вибрационных зон, напротив, уменьшается, что связано, вероятно, с удлинением факела. [c.515] Амплитуда колебаний давления (в относительном масштабе показана в верхней части рис. 6.17) различна для разных зон и для разных длин столба (точки 1-6) и при определенных значениях имеет максимумы (значения которых зависят от а в камере). В связи с этим не все вибрационные режимы работы камеры в равной мере опасны. [c.515] Именно это и наблюдалось в процессе доводки камер сгорания газотурбинной установки ГТ-25-700 и высоконапорных парогенераторов парогазовых установок ВПГ-50 и ПГУ-200. [c.516] При значениях же IJD 5, характерных для блочных ГТУ, возникновение продольных колебаний маловероятно. Но в этом случае возможно возбуждение более высокочастотных поперечных колебаний газового объема камеры (радиальных или тангенциальных). Особенно склонны к ним кольцевые (в том числе, дисковые) камеры сгорания. [c.516] Как уже говорилось ранее, рассмотренные экспериментальные данные получены в камере с упрощенной пламенной трубой (без подводов вторичного воздуха). В связи с акустической природой процесса на его характеристики (в частности, на амплитуды колебаний давления) влияют также особенности перфорации пламенной трубы, не рассматриваемые в рамках настоящей работы. [c.516] Частота же колебаний во всех случаях имеет значения, близкие к рассчитанным по формуле (6.71). Это свидетельствует о том, что в основе вибрационного горения в камерах ГТУ и ПГУ при любой схеме пламенной трубы и горелки, лежат акустические колебания газового столба, поддерживаемые (а при определенных условиях и заметно усиливаемые) тепловьщелением в факеле, изменяющимся в ритме акустических колебаний. [c.516] Однако и очень высокие давления подачи топлива (например, в ГТУ, работающих на жидких топливах) не могут застраховать камеру от возбуждения вибрационных режимов горения, поскольку реализация обратной связи возможна также через изменение расхода поступающего в зону горения воздуха и вероятность такого механизма тем выше, чем меньше гидравлическое сопротивление камеры сгорания (также характерно для стационарных ГТУ). [c.516] Возможны и другие механизмы обратной связи. Известно, например, что акустические колебания в камере мохут навязать свою частоту процессам вихреобразования (срыва вихрей) со стабилизаторов горения, стоек, рассекателей. В этом случае в основе механизма обратной связи лежит изменение поверхности фронта пламени или обьема горящего факела. Основанные на этом механизме вибрации пламени реализовались в камере ГТ-100 в результате срыва вихрей с уголковых рассекателей на выходе диффузора компрессора высокого давления (с частотой 310-370 Гц) и прекратились после снятия этих рассекателей. [c.516] В данном параграфе и последующих параграфах в основном использованы работы [6.1-6.5,6.8,6.9]. [c.517] На рис. 6.18 представлено газовоздущное сопло УГТУ-УПИ горелочного устройства стекловаренной печи, а на рис. 6.19 — двухступенчатая горелка с регулируемой длиной факела ФСГ-Р для нагревательных печей. [c.518] При рассмотрении факела выделяют аэродинамическую границу и границы зоны горения (рис. 6.20). [c.519] Аэродинамическая граница характеризуется значениями скорости продольного течения газа, равными нулю. В теории струй пофаничного асимптотического слоя назначается некоторая практически ощутимая величина скорости, например м = 0,5-1 м/с. При движении окружающей среды и циркуляции продуктов сгорания в корень факела аэродинамические фаницы выделить еще фуднее они становятся в значительной мере условными, определяемыми, например, по смене направления потока. [c.519] Кривые изменения химического недожога и степени выгорания топлива по длине диффузионного факела, как известно, имеют асимптотический характер (см. рис. 6.21), поэтому для оценки длины принято назначать некоторую величину конечного химического недожога которая практически мало влияет на процессы теплообмена, например, = 2 %. [c.519] Границы и зоны факела, приведенные на рис. 6.20, получены по экспериментальным данным для свободного факела природного газа при начальной скорости истечения = 200 м/с (в исследованиях Г. В. Воронова, В. Г. Лисиенко, Н. И. Кокаре а и Б. И. Китаева). [c.519] Полную длину факела В. Г. Лисиенко рекомендовал выражать через стехиометри-ческую длину, которая может быть определена по аэродинамическим данным и по данным воздушного моделирования. Это соотношение, равное Рф = 1 1 , как выяснилось, для свободного факела зависит в определенной мере от скорости истечения газа н д. Так при определении полной длины факела методом фотосъемки при сравнительно умеренных скоростях истечения газа 40 м/с) Рф 1,7-2,0, при сравнительно высоких сюростях = 200 м/с 1,4. [c.520] При = 1,15 по формуле (6.72) Р = 1,62, что входит в диапазон рекомендуемых значений. [c.520] Из формулы (6.86) видно, что влияние подъемных сил на факел проявляется через сложный критерий Р., куда входит, кроме критерия Фруда, разность плотностей воздуха (окислителя) и факела, коэффициент, учитывающий скорость облегающего потока KJ, и геометрический параметр учитывающий величину продольной координаты стехиометрической длины факела. [c.522] Аэродинамические формулы (6.73), (6.76), (6.77) и (6.86) определяют многие факторы, влияющие на длину факела, в частности, в них отражено влияние скорости истечения газа на длину факела (через фактор 1 /ф и критерий Рг . [c.522] Вернуться к основной статье