Задача 34. Концентрацию H2 при максимальной скорости горения

Дано:

Реакция H₂ + O₂

Ψ = 4-№/20 = 4-6/20 = 3,7%

Определить:

Концентрацию H₂ при максимальной скорости горения

Решение:

Реакция:

2H₂+O₂+ΨN₂ = 2Н₂O+ΨN₂

Находим концентрацию H₂

H₂= 1/(2+1+Ψ)*100 = 1/(2+1+3,7)*100 = 14,9%

Задача 35

Дано:

D₁ = 0,01 м V = 0,5+№/30 = 0,5+7/30 = 0,7м/с

D₂ = 100 мм

Определить:

Как изменится скорость проскока пламени

Решение:

Из уравнения сохранения расхода определим скорость проскока пламени при изменении диаметра горелки

Задача 36

Дано:

U_Н = 13+№/15 = 13+6/15 = 13,4 м/с

α = 2*10^-3 м/с²

Определить:

δ – толщина фронта пламени

Решение:

δ = α / U_Н = 0,002/13,47 = 0,000149 м = 0,149 мм

Задача 37

Дано:

Состав газа:

СН₄ = 2+№/10 =2,6 %

СO =15+№ = 21 %

Н₂ = 5+№/10 = 5,6 %

СO₂ =10 %

Остальное N₂ = 100-(2,6+21+5,6+10)=60,8%

W = 50 м/с – скорость истечения газа

N = 2,5+№/5 = 3,7 МВт - тепловая мощность горелки

Определить:

L – длина факела диффузионной горелки

Решение:

L =11*(1+ρ_Г/ ρ_В*V⁰)*d

ρ_В = 1,293 кг/м³

ρ_Г = (СН₄ * ρ_СН4 + СO* ρ_СО + Н₂ * ρ_Н2 + СO₂* ρ_С02 + N₂ * ρ_N2)/100 =

= (2,6 * 0,716 + 21* 1,25 + 5,6 * 0,09 +10* 1,964+ 60,8* 1,257)/100 = 1,246 кг/м³

Найдем теоретически необходимый объем воздуха:

V⁰ = 0,0476*(0,5*Н₂+5*С0+2*СН₄) = 0,0476*(0,5*5,6+5*21+2*2,6) = 5,37 м³

Найдем расход газа в горелке

Q^P_P =0,01*(10,8*Н₂+12,65*СО+35,85*СН₄) =

=0,01*(10,8*5,6+12,65*21+35,85*2,6)=4,19 МДж/м³

В_Г = N / Q^P_P = 3,9/4,37 = 0,883 м³

Найдем расход смеси в горелке

В_СМ = В_Г + V⁰ =0,883+5,37 = 6,253 м³/с

Находим площадь и диаметр горелки

F = В_СМ / W = 6,522/50 = 0,125 м²=0,13 м²

D = √ F*4/3,14 = √ 0,13*4/3,14 = 0,4м

Находим длину факела:

L =11*(1+ρ_Г/ ρ_В*V⁰)*d = 11*(1+1,246/1,293*5,37)*0,4 = 27м