ГОРЕНИЕ КРУПНЫХ ЧАСТИЦ-АГЛОМЕРАТОВ АЛЮМИНИЯ В ВОЗДУХЕ. II. ДВИЖЕНИЕ И СТАДИИ ГОРЕНИЯ ЧАСТИЦ
О.Г. Глотов1,2, Н.С. Белоусова1,2, Г.С. Суродин1
1Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, Новосибирск, Россия
glotov@kinetics.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
nata.bel.94@mail.ru
Ключевые слова: алюминиевый агломерат, диаметр, горение в свободном падении в воздухе, стадии симметричного и асимметричного горения, движение частицы, температура горения, коэффициент аэродинамического сопротивления
Страницы: 95-112
Аннотация
Исследовано горение алюминиевых частиц-агломератов диаметром 215 ÷ 840 мкм в свободном падении в воздухе при атмосферном давлении. Первоначально сферически-симметричное горение сменяется асимметричным, происходит фрагментация; в итоге процесс горения заканчивается с образованием оксидного остатка. Перечисленные события характеризуются соответствующим временем. В данной статье определена длительность стадии симметричного горения --- в среднем 0.5 ± 0.1 по отношению к времени горения. Получены эмпирические аппроксимирующие зависимости координаты и скорости от времени (x(t) и v(t)) для частиц разных диаметров. Для проведения аналитических расчетов движения горящих частиц вязкость воздуха в окрестности частицы выбрана равной 6.98 · 10-5 Па · с, что соответствует осредненной температуре 2 005 К. Путем сопоставления эмпирических и расчетных зависимостей x(t ) и v(t) определен эффективный аэродинамический коэффициент сопротивления частицы в зависимости от ее размера в форме Cd ( D, Re) = (9.33 + 0.13D)/Re, где Re --- число Рейнольдса из диапазона 0.2 < Re < 5.2. Для оценочных расчетов можно принять Cd = 77/Re.
DOI: 10.15372/FGV2024.9442 |
