double arrow

Излучение пламени

Характер излучения пламени зависит от типа сжигаемого топлива. Водород, окись углерода и ряд других газов горят почти бесцветным пламенем. Излучение такого пламени имеет характер чистого излучения и может быть рассчитано по методу, изложенным выше.

Большинство углеводородных топлив, в том числе авиационных, имеет светящееся пламя с жёлтоватой окраской. Это связанно, главным образом, с образованием большого количества мельчайших частичек углерода, которые являются источником данного свечения. Излучение такого пламени по своему характеру близко к излучению твёрдых тел; в частности, спектр его излучения является сплошным, хотя излучательная способность, а следовательно, и степень черноты его зависят от толщины излучающего слоя и давления так же, как и при чисто газовом излучении.

Степень черноты светящегося пламени выше степени черноты чисто газового пламени и зависит от ряда факторов: состава топлива, конструкции и размеров камеры сгорания, организации смесеобразования, соотношения окислителя и горячего, давления.

Концентрация твёрдых частичек меняется и вдоль камеры сгорания. Непосредственно в зоне пламени она максимальна, по мере удаления от пламени в конечных продуктах сгорания количество частичек углерода понижается или даже становится равным нулю.

На рис. 11.6. показан примерный характер изменения плотности теплового потока, обусловленного излучением пламени, вдоль основной камеры сгорания газотурбинного двигателя.

Рис. 11.6. Изменение плотности теплового потока по длине камеры сгорания

Наибольшая плотность излучения приходится на область, близкую к концу зоны горения, где имеет место наибольшая величина температуры газов и, по-видимому, наибольшая концентрация частичек углерода.

Для оценки лучистого теплообмена между пламенем и поверхностью камеры сгорания можно использовать формулу:

(11.14)

где T пл, ε пл – температура и степень черноты пламени.

В зоне максимального излучения в зависимости от схем организации процесса в камере сгорания и режима её работы степень черноты пламени меняется в пределах 0,2…0,8.

При проектировании систем охлаждения камер сгорания используют экспериментальные данные ε пл, полученные на камерах сгорания аналогичных схем.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: