Теоретичний аналіз стійкості системи "полум"я та розряд" стосовно малих збурювань, ефективність електричного посилення, плоскі хвилі збурювання. Вивчення впливу електричного розряду на зону горіння вуглеводних палив, розрахунок показника переломлення.
Аннотация к работе
В даній курсовій роботі поставлені наступні завдання: досліджувати вплив сили струму розряду на нормальну швидкість горіння;Ефективність електричного посилення й можливість керування процесом горіння полумя залежить від величини поглинається зоною горіння енергії електричного розряду. Якщо розглядати процес "посилення" полумя з позиції теплового механізму, то можна бачити, що визначальним процесом у цьому випадку є розігрів газу електричним струмом, що протікає через нього, тому що відповідно до закону Аррениуса, збільшення температури газу приводить до значного збільшення швидкості горіння. Але вже при незначних величинах електричного струму (порядку декількох десятків мили ампер для пропано-повітряного полумя) у розряді розвиваються нестійкості, обумовлені локальним перегрівом газу й зменшенням у цій області електричного опору, так звана іонізаційна нестійкість, що приводить до порушення дифузності розряду і його "шнуруванню" з переходом у дуговий.Розглянемо завдання для випадку плоских хвиль збурювання. Для опису системи “полумя розряд” скористаємося звичайними рівняннями газодинаміки, тобто рівняннями нерозривності, рухів й енергії з різними джерелами тепла, а також рівнянням балансу електронів, у якому є процеси рекомбінації й народження електронів: s = e2Ne/me/nm - провідність полумя Обробимо систему в околиці стаціонарного стану, припустивши, що де y - напрямок, перпендикулярний напрямку струму. Величини з індексом (0) угорі відповідають стаціонарному стану. З огляду на, що нас цікавить рішення для змінної збурювання (для стаціонарного стану рішення тривіально) стаціонарну даного рівняння можна опустити, тодіУ ході експериментів були отримані: 1) пряма фотографія процесу переходу дифузійного електричного розряду в контрагирований стан (див. мал. 14); 2) визначені граничні струми шнурування розряду для пропаноповітряної суміші; 3) інтерференційні знімки системи «полумя розряд» у пропаноповітряної суміші; 4) фотографії системи «полумя розряд» у пропано-кисневої суміші. З нього видно, що збільшення нормальної швидкості горіння відбувається тільки до певних значень струму розряду, тобто спостерігається насичення по струму. Із графіка видно, що зменшення висоти полумя відбувається тільки до певних значень струму розряду, тобто також спостерігається насичення по струму. Отримані графічні залежності свідчать про те, що режим насичення наступає раніше в багатих сумішах (при I=17 МА), потім у бідних сумішах (при I=25 МА).Експерименти проводилися з попередньо перемішаними пропаноповітряними й пропанокисневими сумішами на мідному пальнику діаметром 0,6 див. Електричний розряд запалювався між пальником і вольфрамовим електродом, поміщеним на вершині конуса полумя (див. мал.11). Значення токовища розряду підтримувалося на заданому рівні, а напруга мінялася в межах 2 - 2,5 КВ. Розряд створювався спеціальним джерелом харчування, що дозволяє підтримувати на заданому рівні змінну й постійну джоулевої енергії в діапазоні частот від 30 до 10000 Гц. Також проводилася зйомка самого полумя з розрядом для різних витрат пропаноповітряної суміші методами голографичної інтерферометрії (див. мал.12): 1) методом реального часу й 2) методом подвійної експозиції щодо полумя.Отримано залежності нормальної швидкості горіння від величини токовища розряду й складу горючої суміші.
План
План
Постановка завдання
1. Теоретичний аналіз стійкості системи “полумя розряд” стосовно малих збурювань
1.1 Ефективність електричного посилення
1.2 Плоскі хвилі збурювання
2. Аналіз і обговорення експериментальних даних
2.1 Вивчення впливу електричного розряду на зону горіння вуглеводних палив
2.2 Розрахунок поля показника переломлення по інтреферограмам системи “полумя розряд”
3. Експериментальна установка й методика дослідження
Висновки
Література
Вывод
Експериментально визначені граничні значення токовища переходу дифузійного розряду в дуговий у зоні горіння пропано-бутано-повітряної й кисневої сумішей різного складу.
Отримано залежності нормальної швидкості горіння від величини токовища розряду й складу горючої суміші. Показано, що збільшення нормальної швидкості горіння лімітується граничним значенням токовища шнурування.
Отримано й розраховані голографічні інтерферографи, які пояснюють вплив електричних розрядів на зону горіння.
Проведено теоретичну оцінку граничних токовищ шнурування з урахуванням хімічних реакцій.
Список литературы
Kinbara T., Nakamura I. 5 th Syposium (Int.) on Combustion, William and Wilkins, Baltimore, 1962, p. 285.
Poncelet J., Berendson R. and Tiggelen A. 7 th Symposium (Int.) on Combustion, Butterworths, London, 1959, p. 26.
Стабілізація полумя й розвиток процесу згоряння в турбулентному потоці, сб. статей під ред. Горбунова Г. - К, 1961.
Calcote H.F., King I.R. 5 th Symposium (Int.) on Combustion, N. J., 1955, p. 423.
Karlovits, B., Pure Appl. Chem. 5, 557 (1962).
Lawton, J., Payne, K. G., Weinberg, F. J., Nature 193, 746 (1962).
Кринберг И.А., ЖТФ 34, 888 (1964).
Голубовский Ю.Б., Зинченко А.К., Каган Ю.М., - ЖТФ, 1977, т. 47, с. 1478.
Іонізація в полумї й електричне поле. Степанов Е. М., Дъячков Б. Г. К., 1998, с.
Калькотт Г. Процеси утворення іонів у полумї , ВРТ, 1998, №4(44), стор. 78.
Семенов Н.Н. Про деякі проблеми хімічної кінетики й реакційно здатності. - К., 1958.
Електрична інтенсифікація полумя природного газу. Пер. с англ. статті К.В. Мариновского й ін., поміщеної в журналі «Industrial and Engineering Chemistry. Process Design and Development», 1967, р. 16, №3, p. 375-379.