Интенсификация смешения компонентов топлива в газодинамической системе воспламенения - page 4

А.В. Воронецкий, К.Ю. Арефьев
4
газа может втекать в резонансную полость из форкамеры (рис. 2,
б
).
При истечении скорость газа в отверстии
D
5
может достигать 700 м/с,
при втекании — 300 м/с, что примерно соответствует значениям ско-
рости звука для газа определенной температуры.
При соотношении
D
5
/
D
4
= 0,05...0,50 массовый расход истекаю-
щего из отверстия
D
5
газа не превышает 2 % массового расхода через
сопло ГСВ и составляет 0,002...0,600 г/с.
Рис. 2.
Распределение осевой скорости (м/с) в области торцевой части резо-
натора при истечении (
а
) и втекании (
б
) газа в резонансную полость
Интенсивность смешения определяется пространственным рас-
пределением относительной массовой концентрации горючего
0
г г
/
g g
в
резонансной полости. Здесь
0
г
g
— массовая концентрация горючего
во входном сечении ГСВ. Основная фаза перемешивания в резонаторе
характеризуется интервалом времени
t
с
, отсчитываемым от момента
подачи горючего в ГСВ до момента, когда концентрация горючего
вблизи торцевой поверхности повысится до уровня
0
г г
/
g g
= 0,9.
Проведено сравнение интенсивности смешения для резонатора
без отверстия в торцевой стенке и при различных значениях диамет-
ра
D
5
.
Показано, что в резонаторе без отверстия
t
с
> 0,1 с (рис. 3).
Наличие отверстия, имеющего относительный диаметр
D
5
/
D
4
= 0,15,
приводит к сокращению времени основной фазы перемешивания до
t
с
= 0,07 с. При дальнейшем увеличении диаметра
D
5
смешение суще-
ственно интенсифицируется, и при
D
5
/
D
4
= 0,3 временной интервал
t
с
становится менее 0,04 с.
Эффективность процесса смесеобразования в незамкнутой резо-
нансной полости может быть охарактеризована с помощью парамет-
ра полноты смешения
0,05 0
г
г
/ ,
g g
где
0,05
г
g
— массовая концентрация
горючего вблизи торцевой стенки резонатора через 0,05 с после
начала его подачи в ГСВ. Зависимость параметра
0,05 0
г
г
/
g g
от относи-
тельного параметра
D
5
/
D
4
представлена на рис. 4. С увеличением от-
носительного диаметра отверстия в торцевой стенке резонатора про-
1,2,3 5,6,7,8
Powered by FlippingBook