Образование вихрей 1

Вихри возникают в результате наличия местных зон с повышенным или пониженным давлением, захватывая застойные пространства, незанятые основной проточной частью газовоздушного потока. Они практически неуправляемы, не имеют целевых функций и вызывают вредные последствия.



Рис. 6: зависимость искривления горящей струи от ее относительной длины

Рис. 6: зависимость искривления горящей струи от ее относительной длины



На образование вихрей и обратных потоков влияет угол раскрытия. При обычной начальной турбулентности втекающего потока угол раскрытия, характеризующий расширение струи, составляет 15 - 22˚. Для улучшения аэродинамической работы топки расширяющиеся элементы камеры горения должны иметь угол раскрытия в этих пределах. Принятие большего угла раскрытия ведет к образованию вихрей и обратных потоков.

Расширяемые струи склонны увеличивать степень неравномерности поступательных скоростей. Струя раздается не только за счет противодействия среды, в которую она втекает. При турбулентном втекании увеличение граничных слоев среды возрастает за счет беспорядочного (пульсационного) поперечного перемещения вихревых масс, ускоряя обмен энергиями и раздавая струю тем шире, чем больше начальная турбулентность струи.

Сужающийся профиль камеры выравнивает поля скоростей потока.

Применяемое в топках струйное дутье служит для местного усиления скорости смесеобразования, т. е. для ускорения процесса горения и выравнивания температуры по объему получаемого теплоносителя.

Струйный метод наиболее эффективно применяется в топочном объеме, где в виде струй вводится не только вторичный воздух (собственно камера горения), но и третичный (камера смешения), необходимый для снижения температуры потока продуктов горения. В этих случаях особое значение для обеспечения равномерной температуры теплоносителя имеют углы внедрения.