Расчёт горения топлива и топливосжигающего устройства

 
 

   
 
 

Удельные  количества веществ

Удельный расход воздуха

V_в= V +(α-1)· V = 4,5+(1,15-1)·4,5= 5,18

Количество газообразных продуктов горения

V_n= V +(α-1)· V =5,26+(1,15-1)·4,5= 5,94

Удельное количество N в продуктах горения 

V_N= V +(α-1)· V =3,67+(1,15-1)·3,56= 4,2 

Удельное количество O₂ в продуктах горения

V_О=(α-1)· V =(1,15-1)·0,95= 0,14

Химический  состав продуктов горения в %

CO₂=

H₂O=

N₂=

O₂=

Плотность смешанного газа:

Плотность продуктов горения:

 

Материальный  баланс горения

 
 
 

Энтальпия продуктов горения  

3028  
 

Принимаем температуру t =1900 ^oc и рассчитываем энтальпию продуктов горения

  т.к. энтальпия продуктов , то действительная калориметрическая t горения < 1900 ^oc;

 повторно  принимаем новую t, отличную от предыдущей на 100 ^oc

t = 1800 ^oc

Интерполяцией определим калориметрическую t

1857 ^oc 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Часть III: расчёт инжекционной горелки

Исходные  данные

V_г= 100                                                 Δp_т= 0 Па         

Q                                            Δp_в= 10 Па

Δp₁= 80 кПа= 80000 Па                             ρ_го= 0,65

k= 1,3                                                          φ₂= 0,975

U_n= 0,35                                                  φ₃= 0,95

t_г= 10 ^oc                                                       ε =0,98

t_в= 20 ^oc                                                       β = 16 град 

t_с= 19 ^oc                                                       ξ´= 0,05 

α= 1,02                                                        ζ= 1,05

φ₁= 0,95                                                       ω_д= 15

P_А= 101300 Па                                            ρ_во= 1,205

1 Теоретический  удельный объём воздуха горения

   υ₀= 2,7·Q

2 Действительный удельный объём воздуха горения

   υ = υ₀·α =9,61·1,02= 9,8

3 Массовый  коэф. инжекции

   U=   υ·

4 Удельный  объём смеси

     υ _с= 1+ υ = 1+ 9,8= 10,8

5 Абсолютное  давление газа

   p₁₌ P_А+ Δp₁= 101300+80000= 181300 Па

6 Абсолютное  давление в топке 

   p_т= p₂= P_А- Δ p_т= 101300-0= 101300 Па

7 Параметр  истечения 

   ν₌

8 Критическое  значение параметра истечения

   ν _кр=

9 Теоретическая  скорость истечения газа из  сопла (p₀=101325 Па; T₀=273K)

      ν < ν _кр

 410,02

 

10 Действительная скорость истечения газа из сопла

     ω₂= 389,52

11 Необходимая  площадь сечения газового сопла

     0,00013

12 Местное  сопротивление при поступлении  воздуха в камеру всасывания, отнесённое к средней скорости подмешивания воздуха к газу

     ξ= 1,14

13 Плотность  газовоздушной смеси в нормальных  условиях

    1,154

14 Параметр m

m=

= 0,08

15 Теоретическая скорость воздуха перед камерой смешения

     32,4

16 Действительная  скорость воздуха перед камерой  смешения

     12,96

17 Необходимая  площадь сечения для прохода воздуха

    0,023

18 Скорость смеси

    40,8

19 Необходимая  площадь сечения камеры смешения

    0,008

20 Площадь  смешения диффузора

    0,02

21 Приращение  давления в смесителе 

=446,78 Пa

22 Приращение  скорости в смесителе

    26,9

23 Площадь  сечения горелочной головки

    0,012

24 Диаметр  газового сопла

     0,013 м

25 Диаметр  камеры смешения

     0,1 м

26 Диаметр  диффузора

     0,16 м

27 Диаметр  головки 

    0,12 м

28 Диаметр  газового патрубка

     0,049 м

29 Диаметр  сечения входа в камеру смешения

     0,18 м

30 Диаметр  d₁ принимается по конструктивным соображениям при условии, что d₁> d₂ :

       d₁= 0,20 м

31 Длина  начального участка

     0,06 м

32 Длина  камеры всасывания

     0,03 м

33 Расстояние от среза сопла до входа в камеру смешения

     0,15 м

34 Длина камеры смешения

     0,4 м

35 Длина  диффузора 

     0,42 м

36 Длина  конусной части головки

     0,2 м

37 Полная  длина горелки (без газового патрубка)

     1,26 м 
 

38 Глубина  регулирования горелки, т.е. минимальная  нагрузка, ниже которой возможен  проскок пламени в смеситель

    21,87  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Вывод: в ходе курсовой работы я произвёл расчёт горения жидкого и газообразного  топлива: вычислил энтальпию продуктов горения, составил материальный баланс горения (не превышает 0,5%). Итогом расчёта топливосжигающего устройства стали размеры инжекционной горелки, минимальная нагрузка которой V =21,87 .