русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Сжигание топлива в камере сгорания


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1487; Нарушение авторских прав


Топливо для газотурбинного привода

 

 

Топливом для газотурбинного привода обычно служат жидкие и газообразные углеводороды (авиационный керосин, природный и нефтяной газы).

 

Топливо характеризуется низшей и высшей теплотой сгорания.

 

Высшая теплота сгорания топлива получается при таком его сжигании, когда образующаяся в результате реакции окисления вода находится в жидком (сконденсированном) состоянии.

 

Низшая теплота сгорания топлива получается при горении топлива с получением воды в парообразном состоянии.

 

На практике обычно реализуется способ сжигания топлива с получением низшей теплоты его сгорания.

 

Величины высшей и низшей теплоты сгорания топлива связаны между собой соотношением

 

(277)

В соотношении (277)

 

высшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;

«скрытая» теплота парообразования,2512 кДж/кг;

количество водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания, кг;

количество водяных паров, образующихся при испарении влаги из одного килограмма топлива, кг;

9количество водяных паров, образующихся при сжигании водорода, содержащегося в 1 кг топлива, кг.

 

Для расчета низшей теплоты (кДж/кг) сгорания любого вида топлива применяется формула Д.И.Менделеева

 

(278)

вода

число атомов углерода;

число атомов водорода;

число атомов кислорода;

число атомов серы.

 

 

Необходимое количество воздуха для сжигания топлива рассчитывается по формуле

 

 

, кг /кг; (279)

 

 

коэффициент избытка воздуха, он принимается равным 1,4 – 1,6 в зависимости от конструкции камеры сгорания.

 

При полном сгорании жидкого топлива образуется 16 – 16,5% СО2, твердого топлива – 12 – 13,5% СО2.



 

Количество подаваемого в зону горения первичного воздуха рассчитывается по формуле

 

(280)

 

 

Экономичность камеры сгорания оценивается её КПД

 

(281)

 

величина которого зависит от гидравлического КПД , термического КПД или коэффициента полного сгорания топлива

 

(282)

количество тепла, выделяющегося в единицу времени при полном сгорании топлива без потерь, Дж/с

 

(283)

потери тепла, Дж/ с.

 

Потери тепла в камере сгорания складываются из потерь в окружающую среду и потерь, связанных с несовершенством процесса горения топлива. Для уменьшения потерь в окружающую среду камеру смешения изолируют. В связи с этим потери в окружающую среду невелики. Потери, связанные с несовершенством горения топлива, возникают от его недожога.

 

(284)

 

Недожог включает в себя - физический недожог, который образуется из-за неправильно организованного процесса горения. При неправильно организованном процессе сжигания жидкое топливо не успевает газифицироваться, перемешаться с окислителем и уносится из зоны горения. Кроме того, топливо термически разлагается (процесс пиролиза) при недостатке кислорода. В этом случае образуются твердые частицы углерода. Наличие твердых частиц вызывает эрозию проточной части турбины При этом за счет сил адгезии (прилипания) углерод нарастает на лопатках турбины, что приводит к дисбалансу ротора и снижению её КПД. Возникающие отложения в самой камере сгорания приводят к неравномерному нагреву пламенных труб, их колебанию и растрескиванию, а отрывы наростов повреждают проточную часть турбины.

Химический недожогсвязан с недостатком времени пребывания топлива в зоне горения, и при этом не успевает произойти химическая реакция горения. Химический недожог возникает при недостаточной длине камеры сгорания и переохлаждении её отдельных участков, а также при низкой температуре горения топлива.

 

Гидравлический КПД камеры сгорания зависит от относительных в ней потерь полного давления

 

(285)

 

 

(286)

полное давление на входе в камеру сгорания и давление, при котором происходит сгорание топлива.

 

Гидравлические потери обуславливаются трением потока о стенки камеры сгорания, потерями на смешение потоков топлива и окислителя. Относительные гидравлические потери составляют 1 – 3%, КПД камеры смешения

 

 

Для надежной работы турбины должно быть равномерное распределение температур за камерой смешения. Допускается относительная неравномерность

 

 

(287)

Помимо высокой экономичности и надежности необходимо, чтобы камера сгорания была небольших размеров. Габариты камеры сгорания зависят от теплонапряженности её рабочего объема

 

(288)

 

Процесс горения топлива можно разделить на несколько стадий в зависимости от сжигания газообразного или жидкого видов топлива. При сжигании газообразного топлива это: образование горючей смеси, разогрев её, горение, получение горючих газов. При сжигании жидкого топлива вначале происходит пиролизное разложение топлива и испарение капель, а затем процесс горения идет также как при использовании газообразного топлива.

С целью эффективной работы камеры сгорания в её конструкции предусматривают:

- разделение пространства внутри пламенной трубы горения и зоны смешения ;

- оптимальное распределение топлива по её сечению;

- турбулизацию потока в зоне горения;

- стабилизацию фронта пламени;

- организацию охлаждения основных элементов конструкции.

 

Для хорошего сжигания топлива необходимо, чтобы температура в зоне горения была 1600 –18000С. Поэтому рабочий объем камеры сгорания условно делят на две зоны – зону горения, в которую подается смесь воздуха и топлива, и зону смешения, в которую подаются продукты сгорания и вторичный воздух.

 

Вблизи от места подачи топлива в пламенную трубу его перемешивают с первичным воздухом. Для чего поток первичного воздуха турбулизируют и тем самым интенсифицируют процессы тепло - и массообмена.

 

 

В связи с тем, что в камере сгорания скорость движения потока значительно выше скорости распространения пламени, то удержания последнего в конструкции камеры сгорания предусматривается источник постоянного зажигания – стабилизатор фронта пламени. Его роль выполняют плохо обтекаемые тела фронтового устройства (завихрители) или дежурные горелки. Завихрители выполняются различных конструкций: конусообразные, лопаточные, диафрагменные и пр. Топливо подается к внешней границе обратных токов, т.к. вследствие высокой турбулизации здесь происходит быстрое перемешивание топлива с первичным воздухом. Горячие продукты сгорания подогревают и испаряют свежие порции топлива, а также постоянно поджигают смесь.

 

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ | ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.006 сек.