Способ смешения двух потоков

П ","ЯР . ;ф 1 РЕТЕНИ ло- жид- поскогоКазанский 85 смешестей о о д на- ных шениячения,устройЦел повышеяе ю изобретения при переструктивньх мешения ективно оты, откл енияинциующеи 3 иаль ена го предла - разрезположениях реалифиг.2 аэличных содержит корпус сти которого ра 1, по оседние с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Казанский филиал Московэнергетического института иавиационный институт(56) Патент Великобритании1583119, кл, В 1 С, 1981.Авторское свидетельство СССРИ 154490, кл. В 01 Р 3/02, 1964.Авторское свидетельство СССР1 1212531, кл. О 01 Г 5/ОО, 1983Авторское свидетельство СССРЬ 1291175, кл, В 01 О 17/04, 19 бретение относится к технол ия турбулентных потоков жид ли газов и может быть испол ля повышения эффективности в устройствах различного на например смесителях горело ств. менных режимах р и технологическиНа Фиг,1 прив схема устройства гаемый способ; н А-А на Фиг. 1 (пр соседних сопл).Камера смешен на боковой повер ложен ряд сопл 2(54) СПОСОБ СМЕШЕНИЯ ДВУХ ПОТОКОВ(57) Изобретение относится к техногии смешения турбулентных потоковкостей или газов, Способ позволяетвысить эффективность смешения припеременных режимах, конструктивныхи технологических отклонениях, Этодостигается тем, что в центральныйпоток одного компонента поперечно подают поток другого. Поперечный потокподают в виде системы попарно соударяющихся струй. При переменных режимаработы изменяют угол между соударяющимися струями, Дополнительно изменяют расстояния между ними в процессеэксплуатации, 1 з.п, ф-лы, 3 ил.,3 табл,2 и 3 размещены под углом друг к другу, Одна группа сопл, например 2, спомощью цилиндрических шарниров 4 установлена на боковой поверхности канала (фиг,2), Другая группа сопл например 3, с помощью цилиндрических шарниров 4 соединена с цилиндрическойобечайкой 5, установленной на корпус1 с воэможностью поворота. На боковоиповерхности корпуса 1 и обечайки 5имеются пазы 6.и 7, в которые входятсопла 3 и 2 соответственно. Пазы 6и 7 имеют форму овалов, расположенныхпоперечно относительно корпуса 1,Сопла 2 и 3 соединены с кольцами 8и 9, установленными с возможностьюповорота, Сопла 2 и 3 опоясывают коллектор 10, который сообщается с высоконапорной магистралью 11.=50 г/с, температура потока Т =573 К,температура воздуха Т =293 К. Номи 2нальное соотношение расходов 252,т,е, Г == 0,25. КоэффициентС, +СгПуассона газов; продукты сгоранияК,=1,33, воздух К =1 10Диаметр проходного сечения корпусас =50 мм,Индексы: 1 - сносящий поток, 2поперечные струи, н - номинальноезначение. Необходимо обеспечить максимально возможный диапазон стабильной работы в окрестности номинальногозначения расходов (Вплоть ДО 054)на удалении от сечения ввода струй,равном 0,8 д, т,е, 0,8 калибра,Основной поток поступает по осевому каналу корпуса 1. Другой поток(высоконапорный) иэ магистрали 11поступает в коллектор 10, равномернораспределяется по соплам 2 и 3 и истекает из них в виде систем поперечных попарно-соударяющихся струй, чтоведет к достижению в зоне соударениявысокой интенсивности турбулентности(до 50) и образованию слившихсяструй прямого и обратного потоков.Это способствует повышению эффективности смешения в устройстве.Увеличение угла соударения струй,достигающегося за счет противоположного поворота колец 8 и 9 (кольцо 8 противчасовой стрелки), ведет к снижениюинтенсивности (импульса) прямотока(слившейся струи, направленной вцентральную часть потока смеси) ивозрастанию интенсивности противотока (слившейся струи, направленной впериферийные слои потока смеси), Принебольших углах соударения увеличение о ведет к уменьшению Г, эасчет преобладающего влияния уменьшения загромождения потока струямивследствие их слияния и увеличения. интенсивности радиальных перетеканий.Уменьшение расстояния между струями, характеризуемого параметром Б,определяет более раннее вдоль траектории и по длине устройства слияниеструй, что ведет к повышению интенсивности радиальных перетеканий и снижению энергетических затрат для приготовления смеси, 45 50 55 В табл,2 приведены значения оптимальных углов соударения струй и расстояния между струями и параметров процесса для конкретных переменных режимов работы.Поддержание стабильных характеристик возможно только эа счет изменения угла между струями 0, однако при этом несколько возрастает Х и снижается-параметр качества (при фиксированном Х 1. Кроме того при больших углах соударения возрастают энергетические затраты для приготовления смеси,В процессе эксплуатации диапазон изменения рабочей точки (настройки) может идти один или несколько раз через очень значительный промежуток Качество перемешивэния характеризуют параметром качества смешения Ои максимальной неравномерностью концентратрационного (температурного)поля С (Т), где О - отношение фактической неравномерности концентрационного поля к максимально возможной0=ЬСЙ С,. Например, для полей пара 1 О метров с недостатком поперечного компонен 1 а в центральной части потокаицкс Ссксмеси с =где С - средне 1 СРсрмассовое значение,Результаты сравнительных испытанийприведены в табл.1.Для предлагаемого и известногоспособов максимальная эффективностьсмешения на расстоянии 0,8 калибра осечения ввода струй практически одинакова в номинальной точке (С=0,25).с Однако при отклонении от С по известному способу качество смешения резкоснижается, а неравномерность поля навыходе возрастает, при 0=0,20 качество смешения наименьшее(1=0,07, а неравномерность поля смеси наибольшаяС=0,180,Условия реализации предлагаемого30 о оспособа;мкс - .11"; с,=25; Я,с =1 О; .Б=0,35: колич=,;восопл 8. Здесь Б=пБ- где Б - расстояние между соединенными соплами. Сдостигают приЯ ь а ГмИмннкдк прИксскс ФОксКачество смешения поддерживается практически постоянным на одном уровне,т,е, 9 =0,97-0,99 - минимальное каче 40 ство перемешивания имеет место приС=0,30 9 =0,97, ЬС,чсвкс=0,041526789 ставитель Т.Кругловахред Л,Сердюкова орректор О,Кравцов улиц дакт аказ 7437/11 Тираж 547 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ьский комбинат "Патент", г.ужгород ул, Гагарина,10 Производственно-и