Ćwiczenie Numer:4
Temat: Aerodynamika płomienia.
Badania i oprawę wykonali:
Przemysław Jóźkowicz
Artur Stawniczy
Rafał Broszkiewicz
Wydział M-E Rok studiów: IV
Data ćwiczenia: 03.01.01 Prowadzący: mgr inż. A. Dyjakon
Data oddania sprawozdania: 10.01.01 Ocena:
Część teoretyczna.
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze strukturą gazowych płomieni turbulentnych, oraz zapoznanie się z działaniem przemysłowego palnika gazowego.
Palniki służą do organizacji wprowadzenia paliwa i powietrza do komory spalania. W wykorzystywanych do ćwiczenia palnikach, stosowane zawirowanie. Zawirowanie stosujemy dla lepszego mieszania paliwa z powietrzem, aby znajdować się w strefie stabilnego płomienia. Mamy różne rodzaje stabilizatorów powietrza. Niektóre z nich to:
płomień pilotujący
zawirowywacz łopatkowy
styczne doprowadzenie gazu do cylindrycznych kanałów
urządzenia wirujące
Parametrem, który charakteryzuje intensywność zawirowania strugi jest liczba wiru. W silnie zawirowanych płomieniach występuje recyrkulacja, która powoduje stabilne spalanie paliwa i utleniacza.
Cześć praktyczna
1) Tabela pomiarowa.
|
Q [l/h] |
h [cm] |
Rotametr 1 |
2 |
4 |
|
5 |
5,5 |
|
9 |
8 |
|
14 |
1 |
|
18 |
13 |
|
28 |
17 |
Rotametr 2 |
50 |
23 |
|
100 |
34 |
|
200 |
49 |
|
250 |
53 |
|
300 |
5 |
|
350 |
54 |
|
400 |
53 |
|
450 |
51 |
|
500 |
51 |
|
550 |
51 |
Rotametr 3 |
600 |
50 |
2) Stabilizacja płomienia za pomocą stabilizatora stożkowego.
Stosując stabilizator:
znikają szumy
nie ma efektu zerwania płomienia ( za stożkiem powstają strefy recyrkulacji)
poprzez zwiększenia oporu zwiększamy stabilność płomienia
3) Rodzaje palników.
Palnik wirowy, tradycyjny. Płomień wiruje, im więcej powietrza tym krótszy płomień, większe zawirowania.
Palnik z „zębami”, powietrze z paliwem miesza się wcześniej.
Palnik ze spiralą. Płomień jest bardzo płaski, nie ma zawirowań i występują duże opory przepływu.
Palnik z powierzchnią w kształcie „plastra miodu”. Występuje spalanie powierzchniowe, jest mała grubość płomienia.
Wnioski.
Na przebieg doświadczenia ogromny wpływ miało otoczenie. W pierwszym doświadczeniu mieliśmy do czynienia z palnikiem o średnicy 1,8 mm. Do wysokości płomienia h=8 cm występuje laminarny charakter płomienia. Jest to płomień smukły i symetryczny. Od wysokości h=53 cm mogliśmy zauważyć zaburzenia, które zaczynały się od góry. Pewne zwiększenia gazu nie wydłużają płomienia. Charakter laminarny zmienia się w turbulentny. Płomień ma charakter krzaczasty. Po pewnej wartości granicznej następuje zerwanie płomienia. Do tego ćwiczenia dołączony jest wykres, który charakteryzuje jak zmienia się wysokość płomienia wraz ze wzrostem strumienia paliwa. W drugim ćwiczeniu mięliśmy do czynienia z palnikiem ze stabilizatorem stożkowym. Stabilizacja polega na wywołaniu recyrkulacji. Stabilizatory są szeroko stosowane w różnego rodzaju dziedzinach przemysłowych. W trzecim ćwiczeniu mięliśmy do czynienia z różnego rodzaju palnikami. Poznaliśmy ich zasadę działania i rodzaj płomienia jaki się z nich wydobywa.