4 / 15
Ю.Б. Александров, И.И. Вафин, Б.Г. Мингазов
4
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2018
Как следует из уравнения (2), для определения количества возду-
ха, эжектируемого в зону горения, в
i
-м сечении необходимо опреде-
лить коэффициенты
с т
,
,
i
i
m m
характеризующие процессы смешения
вторичного воздуха с набегающим газовым потоком в жаровой трубе
по различным схемам взаимодействия.
Для определения коэффициента
т
,
i
m
характеризирующего про-
цесс турбулентного смешения, можно использовать частное решение
уравнения турбулентной диффузии, предложенное Дж.П. Лонгвел-
лом и адаптированное для условий в жаровой трубе.
Для определения вклада от взаимодействия газового потока с по-
перечными струями
,
ci
m
при котором происходит дополнительное
перемешивание вторичного воздуха с потоком газа, предполагается,
что количество воздуха струй пропорционально площади газодина-
мического экрана, образуемого этими струями. Глубина проникнове-
ния струй в набегающий поток в
i
-м сечении определяется из уравне-
ния траектории струи. В работе [10] получены основные зависимости
параметров для определения данных величин.
Из уравнения баланса расхода воздуха (2) степень смешения, т. е.
относительное количество смешанного вторичного воздуха с газовым
потоком на выходе, определяется из уравнения в относительном виде:
фр
т
1
,
k
i
i
ci
i
G G
G G
G G G G
фр т
1
,
k
i
i
ci
i
G F m m
G
(3)
где
G
— суммарный расход воздуха через жаровую трубу;
G
фр
—
расход газа из фронтового устройства;
k
— количество рядов основ-
ных отверстий.
Можно предположить, что общая неравномерность температурно-
го поля определяется частью потока в жаровой трубе, не смешанного
с вторичным воздухом:
фр т
1
1
1
.
k
i
i
ci
i
G F m m
G
(4)
Подставляя выражения для коэффициентов смешения в форму-
лу (4), окончательно получаем зависимость для определения темпе-
ратурной неравномерности в жаровой трубе:
г
o
фр 1
o г
o o o
o
2
1
( )
( )
1
( )
( )tg / 2 cos
.
k
i
m
n
i i i
i
i
mi
i
T x W F x
F A
e
T W x F k
d n h d h x
A
F
(5)