3-2. Гомогенное горение 2

Смесеобразование

Образование смеси газа с окислителем осуществляется при помощи горелок (газогорелочных устройств) и реже посредством механических смесителей. В горелках с внутренним смешением газ перемешивается со всем количеством воздуха, необходимым для горения. В других газогорелочных устройствах смесеобразование не заканчивается и продолжается вне горелки. Иногда с целью замедлить горение (что бывает редко) подача газа и воздуха в камеру сгорания производится раздельными струями. Если смесеобразование в горелке не закончено или осуществляется раздельная подача топлива и окислителя, то процессы смесеобразования и горения происходят одновременно. Хороший контакт горючего и окислителя и хорошее смесеобразование горючих газов и воздуха - важнейшие условия интенсивного и полного сгорания топлива. Чем лучше контакт между топливом и воздухом и смесеобразование газов, тем быстрее и полнее протекает процесс горения, тем выше при одинаковых условиях температура, экономичнее и производительнее работает агрегат.

Если смесь горючего газа с воздухом предварительно тщательно приготовлена (в инжекционных или механических смесителях), то горение в целом лимитируется собственно реакцией горения (кинетикой горения) и весь процесс идет в кинетической области. Во всех других случаях, когда из сопла вытекает недостаточно перемешанная смесь или при смешении струй газа и воздуха вне горелочных устройств, имеет место горение в диффузионной области, так как оно определяется скоростью диффузии воздуха к реагирующему топливу.

Рис. 3-1. Зависимость скорости горения от температуры при разных скоростях смесеобразования w.

Рис. 3-1. Зависимость скорости горения от температуры при разных скоростях смесеобразования w.



Смешение струй осуществляется путем как молекулярной, так и турбулентной диффузии. Чем больше турбулентность потока смешивающегося газа, тем быстрее идет смесеобразование, тем меньше отстает подача окислителя и тем позднее сказывается ограничение химического процесса.