Расчет времени выгорания капли жидкого топлива

Закон Срезневского:

Здесь - текущий диаметр капли, м;

- начальный диаметр капли, м;

- время выгорания капли жидкого топлива, с;

- коэффициент горения

,

где - плотность жидкого топлива кг/м³;

- число Нуссельта. Для неподвижной среды ;

здесь - коэффициент теплопроводности газа, Вт/(м·ºС);

- теплоемкость паров жидкого топлива, кДж/(кг∙ºС);

- теплота испарения жидкого топлива, кДж/кг;

, - температура газов в зоне горения и кипения жидкого топлива соответственно, ºС.

Пример. Рассчитать время выгорания капли мазута диаметром м в факеле прямоточной горелки при условии движения капли со скоростью потока воздуха ( ). Температура газов в зоне горения ºС; температура кипения мазута ºС; коэффициент теплопроводности газа Вт/(м·ºС); теплоемкость паров мазута кДж/(кг∙ºС); теплота испарения мазута кДж/кг; плотность мазута кг/м³.

Решение:

Коэффициент горения:

м²/с

По закону Срезневского определяется время выгорания капли:

=>

Отсюда

с

Состав продуктов взрыва

Для вычисления кислородного баланса пользуются сле­дующей зависимостью:

где 16 - атомная масса кислорода;

- число атомов кислорода в молекуле взрывчатого вещества;

- необходимое число атомов кислорода для полного окисления углерода и водорода;

- молекулярная масса взрывчатого вещества.

Для сложных смесей взрывчатых веществ, если их состав выражен условной формулой 1 кг смеси в виде , где а, b, с, d - количество грамм-атомов соответствующих элементов в 1 кг смеси, кислородный баланс может быть выражен зависимостью

где - количество грамм-атомов кислорода, необходимое для полного окисления углерода и водорода.

Общее выражение для определения кислородного баланса смеси нескольких веществ с известными значениями кислородных балансов будет иметь вид:

где - массовая доля i-го взрывчатого вещества в составе смеси.

Кислородный баланс может быть больше, меньше нуля или равен нулю.

Пример. Определить кислородный баланс смеси, если кислородный баланс одного вещества и его доля в смеси составляет 80 %, а кислородный баланс другого вещества и доля его в смеси составляет 20 %.

Решение:

Расчет состава продуктов взрыва

Используется расчет па основе реакций взрыва с учетом величины кислородного баланса взрывчатых веществ, т.е. группы взрывчатых веществ по кислородному балансу (метод последовательного окисления).

1. Для взрывчатых веществ с положительным кислородным балансом реакция взрывчатого превращения записывается в виде

2. Написание приближенного уравнения взрыва взрывчатых веществ с отрицательным кислородным балансом.

На первой стадии кислород расходуется на окисление углерода до и водорода до . На второй стадии оставшийся кислород окисляет часть до .

3. Написание уравнений взрыва взрывчатых веществ с существенно отрицательным кислородным балансом проводят в предположении, что сначала кислород окисляет водород до воды, затем оставшаяся часть кислорода реагирует с углеродом, образуя , а остаток углерода выделяется в свободном виде:

Пример 1. Написать уравнение реакции взрыва нитроглицерина .

Решение:

Пример 2. Написать уравнение реакции взрыва тэна .

Решение: