Основы расчета газовых горелок 1

Рис. X.15: расчетная схема инжекционной горелки низкого давления

Рис. X.15: расчетная схема инжекционной горелки низкого давления

Учитывая вышесказанное, формулу для средней скорости истечения газа из сопла запишем так (γ/g = ρ):

Здесь 9,81 - коэффициент перевода килограммов-массы, входящих в размерность плотности, в единицу массы МКГСС (1 кгс∙сек24 = 9,81 кг/м3); ρг - плотность газа, кг/м3.

p = p1 – p2,

где p1 - абсолютное давление газа перед соплом, кгс/м2; p2 - абсолютное давление среды, в которую вытекает газ, кгс/м2.

Для инжекционных горелок низкого давления p2 равно атмосферному давлению, поэтому ∆p = p1.

Коэффициент φ, учитывающий распределение скоростей потока газа по сечению сопла и сопротивление потоку, зависит от формы сопла и выбирается по справочникам. Для распространенных цилиндрических сопел с углом α = 45˚ (см. рис. X.15) φ = 0,75 при l/D1 = 0,18; 0,87 при 0,55 и 0,85 при 1,0.

Площадь, мм2, и диаметр, мм, поперечного сечения сопла:

Диаметр горла смесителя D3 определяют на основании закона сохранения количества движения при смешении потоков газа и воздуха. Для 1 м3 инжектирующего газа количество движения равно wгρг, а для инжектируемого атмосферного воздуха, не имеющего первоначальной скорости, количество движения равно нулю. В горле смесителя смесь газа и воздуха приобретает скорость w3 и соответствующее ей количество движения равно:

Здесь w3 - скорость смеси в горле смесителя, м/сек; ρв - плотность воздуха; n - объемная кратность инжекции (количество воздуха, инжектируемое 1 м3 газа), м33.