8.2. Опис експериментальної установки

Схема лабораторного стенда приведена на рис. 6.1. Газ з балону 1 через регулятор тиску 2 та газовий лічильник 3 подається на газовий пальник інфрачер-

воного випромінювання 6. Згораючи на поверхні керамічної насадки, він нагріває її до температури 1000-1100 К; температура тепловіддаючої поверхні пальника вимірюється чотирма хромель - алюмінієвими термопарами 7, з’єднаними з потенціометром 8 через перемикач. Для вимірювання температури та тиску газу, який подається в пальник, на виході з лічильника газу встановлений термометр 4 та U-подібний манометр 5.

Конструктивно газовий пальник інфрачервоного випромінювання (рис. 6.2) складається з корпусу 1, виготовленного з двох штампованих частин, з¢єднаних зварюванням. У зборі він утворює ежекційний змішувач 2 та розподільну камеру 3. У корпусі встановлена хрестовина, в якій на різьбі укріплений штуцер 4 для підводу газу із соплом 5. Над розподільною камерою розміщений випромінюючий насадок 6, який збирається з керамічних перфорованих плиток з отворами діаметром 1,5 мм, над якими встановлена сітка 7 з жаростійкої сталі.

Газ, що підводиться до пальника за допомогою дюритового шлангу через штуцер 4, витікає з сопла 5 у змішувач 2, ежектуючи при цьому повітря. Коефіцієнт надлишку повітря для пальника дорівнює 1,05. Далі газоповітряна суміш потрапляє у розподільчу камеру 3 та розподіляється по усьому її перерізу.

Рис. 8.1. Схема установки для дослідження пальника інфрачервоного випромінювання.

Рис. 8.2. Улаштування газового пальника ГИИВ-1

Проходячи крізь численні отвори керамічних плиток насадки 6, газоповітряна суміш підігрівається теплом, що розповсюджується крізь масу кераміки від зони згорання до температури запалювання, та згоряє біля поверхні керамічних плиток, що нагріваються до температури 850-950 °С. Внаслідок цього керамічні плитки стають джерелом інтенсивного випромінювання, головним чином у диапазоні інфрачервоних хвиль. Сітка 7 з жаротривкої сталі, нагріваючись від продуктів згорання та променевим теплом від випромінюючого насадка 6, збільшує радіаційний ефект, а головне-стабілізує процес горіння.

Внаслідок того, що все необхідне для горіння повітря повністю ежектується пальником,повністю змішується з газом, а головне, що отримана газоповітряна суміш попередньо підігрівається у каналах керамічних плиток до температури запалювання. Спалювання відбувається дуже швидко (кінетичний спосіб спалювання газу), а полум¢я має дуже малу товщину - біля 1мм.

Тонке полум¢я, що прилягає до випромінюючої поверхні, добре передає теплову енергію цієї поверхні.

8.3. Методика проведення роботи

Потужність теплового випромінювання визначається за формулою:

, Вт, (8.1)

де - площа поверхні випромінювача, м²; - ступінь чорноти, для перфоро-ваних керамічних плиток приймають рівною 0,85.

Важливим теплотехнічним параметром ГІВ, що характеризує його випромінюючу здібність, є пірометричний коефіцієнт:

, (8.2)

де -загальна теплова потужність пальника, Вт.

, (6.3)

де витрати газу, що приведені до нормальних умов, м³/с; - найнижча теплота згорання газу, що залежить від його складу (для зрідженого газу можна прийняти =9,34×10⁷ Дж/м³, для природного =3,74×10⁷ Дж/м³).