1388457482

88 Andrzej Szlęk

Rys.9.10. Współczynniki czułości prędkości spalania względem prędkości napływu powietrza ciepła y_Wa, temperatury powietrza oraz stosunku powierzchni fazy stałej do gazowej Ja,/a₉ jako funkcje prędkości napływu powietrza w_a

Fig.9.10 Sensitiuity coefficients of reaction front uelocity with respect to air

uelocity 'y_Wa, air temperaturę 7_tg and solid to gas phase cross sec-

tion areas ratio 'yA,/A_g a,s a functions of air uelocity w_a

stałego temperatura początkowa gazu T_g jest odległa od temperatury zapłonu Ti, a zatem stosunkowo słabo wpływa na wartość prędkości. Wniosek ten ma istotne znaczenie praktyczne, gdyż w większych kotłach z rusztem mechanicznym powietrze do spalania jest najczęściej podgrzewane, a słaba zależność Wf = f{T_g) w zakresie T_g << T, pozwala na przyjęcie z dobrym przybliżeniem, że prędkość spalania w powietrzu zimnym jest równa prędkości spalania w powietrzu gorącym. Obliczony współczynnik j_t jest mniejszy od zera w przeważającej części badanego przedziału, co oznacza, że wzrost temperatury powietrza powoduje spadek prędkości spalania. Wynika to ze spadku koncentracji tlenu wyrażonej w kmol/m³ i będącej siłą napędową reakcji heterogenicznych.

Charakter zależności j_Ws = f(w_a) wynika z wpływu, jaki prędkość powietrza ma na współczynnik wymiany masy /3. Początkowo wzrost prędkości

powietrza powoduje większy przyrost współczynnika wymiany masy, a tym samym wzrost prędkości propagacji frontu spalania. W obszarze wyższych prędkości w_a jej wpływ na współczynnik wymiany masy jest mniejszy i stąd wartość współczynnika j_Wg maleje.

Współczynnik 7a,/a, jest mniejszy od zera, co wynika z faktu, że wraz ze wzrostem powierzchni fazy stałej rośnie ilość energii potrzebnej do nagrzania paliwa, czemu nie towarzyszy wzrost strumienia energii wyzwalanej w reakcjach heterogenicznych na powierzchni fazy stałej, który jest proporcjonalny do obwodu zwilżanego.

Chcąc rozpatrywać wpływ wielkości ziaren węgla na szybkość spalania należy wziąć pod uwagę wartości współczynników 7a,/a₃ oraz 7/, gdyż wraz ze spadkiem średniej średnicy ziaren węgla zmienia się wartość zarówno jak i / (rys.9.6 oraz 9.10). Ponieważ |7/| > \ja.aJ, zatem należy wnioskować, że spadek ziarnistości węgla prowadzić będzie do zwiększenia stopnia rozwinięcia powierzchni węgla i tym samym jego obwodu zwilżanego, co w konsekwencji powinno prowadzić do zwiększenia prędkości propagacji frontu

spalania.