Горение жидкого топлива

Жидкое топливо в топочных устройствах сжигается в распыленном виде, т.е. в виде мелких капель в потоке воздуха.

Горение жидкого топлива всегда происходит в паровой фазе, поэтому процессу горения капли всегда предшествует процесс испарения. В общем случае капля жидкого топлива окружена зоной, насыщенной парами, на внешней стороне этой зоны устанавливается сферическая зона горения. В стационарных условиях горение жидкого топлива зависит от скорости его испарения.

При горении от капли диффундируют пары топлива. В зону горения поступает кислород воздуха. В результате горения выделяются продукты сгорания.

рис.17

Теплота, необходимая для испарения топлива, передается жидкой капли из зоны горения в основном излучением и в незначительной степени за счет диффузии продуктов сгорания, внутрь паровой оболочки.

Любое жидкое топливо, которое получено из нефти, содержит ряд углеводородов со своей температурой кипения.

Рассчитать такой процесс горения сложно. В инженерных расчетах время выгорания капли рассчитывают, используя соотношение:

, где

d - начальный диаметр капли, мм;

d - текущий диаметр капли, мм;

к – опытный коэффициент, зависящий от температуры среды, концентрации кислорода и режима обтекания капли потоком газа, мм²/с.

Область распространения факела можно условно разделить на следующие зоны:

1) зона распыления топлива;

2) зона испарения топлива и образования газовоздушной смеси;

3) зона воспламенения и горения этой смеси.

При горении топлива, как по сечению струи, так и по ее длине непрерывно меняется концентрация топлива и окислителя. При этом возможна ситуация появления зоны с количеством концентрации топлива выше необходимого – в этом случае происходит недожог.