13 / 18
Параметрическое исследование взаимодействия частиц конденсированной фазы…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017 13
Расчеты проведены для случая подачи частиц со стенки под углом
при соотношении компонентов, соответствующем коэффициенту из-
бытка воздуха
2.
Вначале рассмотрим зависимость
0
0
/ ( )
p
f u
, которая
имеет
резкий излом в зоне значений
0
0, 07 0, 08
p
u
м/с (рис. 8,
а
). При
дальнейшем увеличении
0
p
u
наблюдается своеобразное «насыще-
ние» кривой: рост
0
p
u
в 5 раз приводит к возрастанию
0
/
всего
лишь на 6…7 %. На начальном участке кривой аналогичное увеличе-
ние
0
p
u
сопровождается ростом
0
/
в 3 раза, или на 200 %. По-
лученный характер кривой свидетельствует о том, что, начиная
с определенного уровня, нет смысла бороться за дальнейшее увеличе-
ние
0
,
p
u
поскольку интегральная полнота будет определяться наличи-
ем достаточного для горения количества кислорода в зоне пролета
частицы.
Далее проанализируем, как величина
n
влияет на
0
/
(рис. 8,
б
).
Обычно в зависимости от возможности доступа кислорода к поверх-
ности, где реализуется химическое взаимодействие, порядок реакции
по окислителю (кислороду) может находиться в диапазоне от 0 до 2
и даже выше [14]. Причем ограничение доступа кислорода может
быть обусловлено несколькими факторами: 1) концентрацией кисло-
рода; 2) коэффициентом диффузии кислорода в конкретной газовой
смеси; 3) наличием и свойствами образующегося на реакционной по-
верхности оксида. Показатель
0
n
означает, что скорость горения
(окисления) контролируют чисто кинетические процессы. В рассмат-
риваемом случае параметрическое исследование проведено для
0,5 1, 5.
n
Кривая зависимости
0
(
/
)
f n
имеет три характерных участка
(см. рис. 8,
б
). Как видно, наиболее существенное влияние
n
на
0
/
имеет место на участке Б при
0, 75...1, 0.
n
Угол наклона кри-
вой на участках А
( 0, 5...0, 75)
n
и В
( 1, 0...1, 5)
n
практически сов-
падает и оказывается существенно меньше, чем на участке Б. Это
означает, что на участках А и В интегральная полнота все в меньшей
степени зависит от концентрации кислорода и определяется
0
.
p
u
Проведенный анализ выполнен на базе достаточно ограниченной
базы экспериментальных данных, что позволяет пока рекомендовать
для дальнейшего использования лишь наиболее вероятные диапазо-
ны изменения
0
p
u
и
.
n
При накоплении достаточного количества
экспериментальных данных предложенный методический аппарат
предоставит возможность путем численного моделирования уточнить