煤粉燃燒旋轉(zhuǎn)射流動量矩及旋流強度

時間：2014-05-26 10:10:35

作者：世邦機器

旋轉(zhuǎn)射流動量矩及旋流強度

旋轉(zhuǎn)射流卷吸高溫煙氣的能力(強弱)，可以用旋轉(zhuǎn)數(shù)或旋流強度來表示。下面從動量矩守恒定律進行推導。

理意義是表示氣流向前運動的能力，軸向速度越大，前進能力越強。在極端情況下，叫硼，非常大，成為無旋轉(zhuǎn)的直射流。煤粉制備需要一套很嚴密的煤粉制備系統(tǒng)。因此，切向動量矩和軸向動量矩的比值，表示旋轉(zhuǎn)射流中旋轉(zhuǎn)能力和前進能力的份額。G，/G。越大，表示轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)的能力越強，即通常說的旋轉(zhuǎn)強度大。G，/G。稱為旋轉(zhuǎn)強度，因次單位為長度。

大量實驗數(shù)據(jù)表明，對于幾何相似的旋流器所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)射流，這些綜合量是一個很重要的相似準則。在理想的情況下，略去流體的摩擦力，切向動量矩和軸向動量矩是不變的，在射流的任一截面上，遵守動量矩守恒和動量守恒定律。為了推導的方便，假定射流的密度不變，軸向速度和切向速度是均勻的，或以平均值計算。

旋流特性及應用

實驗表明，旋轉(zhuǎn)數(shù)S對旋轉(zhuǎn)射流的速度分布、卷吸量、回流區(qū)尺寸、擴散角、速度衰減等有較大的影響。首先討論旋轉(zhuǎn)數(shù)對射流速度分布的影響。用一個切向進風筒進行試驗，在離噴口：c/d-一2～15的徑向上測量軸向速度值，旋轉(zhuǎn)數(shù)變化為S=0.066 0.64，縱坐標為砌。/w。(砌。為該截面非常大速度值)。從圖4.44可以看出，旋轉(zhuǎn)數(shù)5=0.416以前，各截面的速度圖像是相似的，這種旋轉(zhuǎn)射流尚不能引起回流的產(chǎn)生，軸向速度均為正值。在S一0.6～o.64，軸向速度出現(xiàn)負值，直至x/d-=-10以后才消失。這個結(jié)果表明，旋轉(zhuǎn)射流并不一定都產(chǎn)生回流，只有旋流數(shù)達到一個臨界值S。，才出現(xiàn)較強的回流。目前以這個極限的旋轉(zhuǎn)數(shù)S。將旋轉(zhuǎn)射流分為兩大類：S。o.6，稱強旋流。

關(guān)于旋轉(zhuǎn)射流的回流區(qū)長度及形狀。旋轉(zhuǎn)數(shù)從5=0.39增加至1.43，回流區(qū)長度增加很快，即卷吸尾部煙氣越強烈，結(jié)果使燃料的著火提前。C的無煙煤粉火焰離噴嘴距離的變化。無旋流時，這個距離為3m;5-0.36，這個距離為2.5m;S一0.52，縮至約1.2m;在S=O.85時，火焰前沿只距離噴口0.5m。試驗還表明，隨著旋轉(zhuǎn)數(shù)的提高，無煙煤粉的未燒盡炭急劇減少。