ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности теплообмена в топках паровых котлов из "Основы теплообмена излучением " Светящееся пламя является наиболее распространенным видом пламени, возникающим, главным образом, при сжигании жидких топлив. Светимость его связана с образованием в пламени большого количества мельчайших сажистых частиц. Их размеры в зависимости от рода сжигаемого топлива и условий сгорания могут изменяться в весьма широких пределах (от 1 до 00 ммк). Температура сажистых частиц, как показал Шак [Л. 136], весьма близка к температуре несущего их газа. [c.216] К первой группе относятся теории, объясняющие саже-образование термическим распадом углеводорода топлива на углерод и водород с последующей полимеризацией углерода. [c.217] Ко второй группе относятся теории, объясняющие образование сажи в пламени окислением углеводородов с образованием перекисей. В результате распада перекисей выделяются свободные радикалы, которые способствуют образованию высших углеводородов. Последние под действием высокой температуры распадаются с образованием твердого углерода. Наиболее интенсивно этот процесс идет при недостатке кислорода. При избытке кислорода последний связывает возникающие в пламени свободные радикалы, вследствие чего процесс образования высших углеводородов прекращается. [c.217] Третья группа теорий связывает образование твердого углерода в пламени непосредственно с процессом полимеризации радикалов С . [c.217] Все эти теории носят, в основном, качественный характер и не могут объяснить все экспериментальные данные, которые имеются в настоящее время по светящимся пламенам. [c.217] Указанные факторы, влияя на процесс сажеобразования, определяют концентрацию и размер сажистых частиц в различных пламенах. Последние, в свою очередь, определяют эмиссионные свойства факела светящегося пламени. [c.217] Излучательная и поглощательная способность светящегося пламени зависит от длины волны Я и возрастает с ее уменьшением. [c.218] Обобщая данные этих исследований, Хоттель и Брайтон [Л. 106] принимают для инфракрасной области спектра п = 0,95, а для видимой области спектра п = 1,39. [c.219] Показатели п и т в формуле (5-27) зависят от размера частиц сажи, которые в свою очередь зависят от рода сожженного топлива. Наименьшими размерами частиц сажи, а, следовательно, и наименьшими значениями пит, характеризовалось пламя ацетилена. Наибольшие значения к, п н т были получены для пламени амилацетата. При изменении размера сажистых частиц от 2 до 25 ммк показатель т изменяется от 0,25 до 0,55, а п — от 0,8 до 1,3. В видимой области спектра т = 0. [c.219] Изучение эмиссионных свойств светящихся пламен велось как путем измерения спектральной излучательной и поглощательной способности самих пламен, так и путем измерения пропускательной способности частиц сажи, выделенных из пламени и осажденных на прозрачных слюдяных пластинках. В обоих случаях, как показал Беккер [Л. 84], зависимость коэффициента ослабления от длины волны получается одна и та же. [c.219] Как уже указывалось выше, важными факторами, определяющими светимость, а следовательно, и эмиссионные свойства светящегося пламени, являются род топлива и избыток воздуха. Первая попытка установления влияния этих факторов на коэффициент ослабления лучей была предпринята в работах Саке Яги [Л. 132] и Саке Яги и Сироко Каваи [Л. 133]. Влияние содержания углерода в топливе на сажеобразование оценивалось по изменению оптической плотности пламени светильного газа вследствие добавления к нему различных количеств ацетилена и бензола. Было установлено, что концентрация сажистых частиц в пламени пропорциональна весовому содержанию углерода в единице объема газообразного топлива. Увеличение избытка воздуха снижает концентрацию сажистых частиц в пламени. [c.220] Условия сажеобразования подробно изучались в работах международного комитета по исследованию пламени в Эймейдене. Как было показано в этих исследованиях, подробно рассмотренных в работе Р. А. Шермана [Л. 141 ], наиболее важными факторами, определяющими ход процесса сажеобразования, являются физико-химические свойства топлива и условия смешения топлива с воздухом. [c.220] Было установлено, что степень черноты пламени на заданном расстоянии от горелки увеличивается примерно пропорциона- g льно изменению отношения Основные результаты этих опытов показаны на рис. 5-31. [c.222] Чески прекращается, когДа количество воздуха на оси пламени приближается к теоретически необходимому. [c.224] Зависимость степени черноты светящегося сажистого пламени от концентрации сажи носит экспоненциальный характер и может быть описана формулой типа (4-6). [c.224] Время смешения X, Ю еен. [c.224] Оригинальная методика расчета излучения светящегося пламени была предложена Хоттелем и Брайтоном [Л. 106]. Эта методика основывается на измерении двух яркостных температур пламени при различных длинах волн. Измерения температур производятся с помощью оптического пирометра с красным и зеленым светофильтрами. [c.226] Входящий в уравнение (5-34) показатель дисперсии п принимается в методе Хоттеля и Брайтона постоянным для всех пламен и равным 1,39. [c.227] Вернуться к основной статье