ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
66
превращением напора в статическое давление. Внешние слои, имеющие
меньшую скорость, отделяются от струи и возвращаются к месту выхода газа. В
этих условиях законы движения газов в свободной затопленной струе теряют
свою силу. Однако в пределах самой струи они частично сохраняются.
Рассмотрим движение газов в камерной печи, которая отапливается одной
газовой горелкой (рис. 3.11).
Рис. 3.11. Схема циркуляция газов в камерной печи:
q
1
- массовый расход поступающего газа;
q
2
- количество подсасываемого газа;
t
отх
- температура отходящих газов
Уравнение смешения газов будет иметь следующий вид:
V
о
t
о
C
о
+
V
1
t
1
C
1
= (
V
о
+
V
1
)
t
ср
С
ср
,
(3.54)
где
V
о
и
V
1
- количество газа, поступающего в камеру и инжектируемое средой;
t
о
,
t
1
и
t
ср
- температуры газа в струе, окружающей среде и смеси;
С
о
,
С
1
и
С
2
- теплоемкости, соответствующие этим температурам.
Принимая предварительно
С
о
=
С
1
=
С
2
, получим после соответствующих
преобразований
o
o
ср
o
VVV t t
t t
)
( )
()
(
1
1
1
+ = −
−
.
(3.55)
Отсюда следует, что с увеличением кратности циркуляции повышается
равномерность температурного поля. Согласно Г.П.Иванцову существуют
следующие способы повышения кратности циркуляции:
- повышение скорости
ω
о
при одном и том же значении
d
о
;
- применение шахматного расположения горелок или форсунок;
- недопущение встречного их расположения.
Из-за отсутствия методики расчета струи в замкнутом пространстве
необходимые данные получают в каждом отдельном случае на моделях.
Сказанное в еще большей степени относится к аэродинамике факела.
Протекающие в нем процессы сложны, так как они зависят от большого
количества разнообразных факторов. Отдельные данные, полученные при
испытаниях действующих установок или в результате так называемого
огневого моделирования, справедливы лишь в пределах исследуемых
конкретных процессов. Опытные данные по характеристикам факелов,
