Вивчення високотемпературного тепломасообміну двофракційних газозависів і поодиноких вуглецевих частинок в нагрітому повітрі

Abstract

В роботі проведено дослідження закономірностей високотемпературного тепломасообміну в двофракційних газозависах вуглецевих частинок в нагрітому повітрі. Ці дослідження актуальні для прогнозування високотемпературних процесів в камерах згорання та визначення основних характеристик цих процесів: періоду індукції, часу та температури горіння, критичних параметрів займання і згасання. Фізико-математичне моделювання задачі проведено на основі рівнянь тепломасообміну та хімічної кінетики для компонент газозавису з урахуванням молекулярно-конвективного і променевого механізмів переносу тепла. Вивчено характеристики займання, горіння та згасання двофракційного газозавису вуглецевих частинок з рівними масовими концентраціями дрібної (60 мкм) і великої (120 мкм) фракцій в інтервалі температур 1100 ÷ 1500 К; проведено порівняння з характеристиками для поодиноких частинок відповідних діаметрів. Доказано, що при зниженні температури газу період індукції дрібної фракції може перевищувати період індукції великої фракції, при цьому температура горіння дрібних частинок стає нижчою за температуру горіння великих частинок. При високих температурах газу (1400К, 1500К) ситуація змінюється на протилежну. Знайдено критичні параметри займання і згасання двофракційних газозависів (температури газу, діаметри частинок).