Методологические аспекты разработки математических моделей горения частиц металлов в воздухе

А.В. Воронецкий, В.И. Крылов, К.Ю. Арефьев, А.А. Гусев

Инженерный журнал: наука и инновации

# 1·2017

Рис. 5.

Кинограмма распространения фронта пламени по газовзвеси

частиц алюминия в «УПО 1500»

На основе полученных данных можно отметить значительно боль-

шую ширину фронта пламени в газовзвесях ПМГ по сравнению с фрон-

том пламени в гомогенных газовых системах [9]. Анализ показывает,

что в расчетах и экспериментах наблюдается значительная размытость

зоны реакции. Одним из факторов, оказывающих существенное влия-

ние на протяженность фронта пламени, является коэффициент избытка

воздуха α. С уменьшением значения величины α возрастает общее ко-

личество частиц в рабочем участке, соответственно, увеличивается

суммарная площадь поверхности частиц, отнесенная к единице объ-

ема. В результате длина пробега излучения в газовзвеси уменьшает-

ся, что приводит к уменьшению зоны прогрева частиц.

Зависимость средней скорости распространения фронта пламени

от коэффициента избытка воздуха в рабочем участке для монофрак-

ционных ПМГ при различных начальных диаметрах частиц каче-

ственно согласуется с имеющимися данными экспериментов для по-

рошков алюминия марок «АСД-1» и «АСД-4» [9]. Сопоставление

расчетных и экспериментальных данных представлено на рис. 6.

Рис. 6.

Зависимость средней скоро-

сти распространения фронта пла-

мени от коэффициента избытка

воздуха α:

— «АСД-1» (экспериментальные

данные);

— «АСД-4» (экспери-

ментальные данные);

— резуль-

таты расчета для рассматриваемо-

го монофракционного ПМГ c

= 19,5 мкм;

— результаты расче-

та для рассматриваемого моно-

фракционного ПМГ c

= 8,5 мкм