F Флудим от души (околопеллетный флуд)

Теперь, хоть и с трудом, но все же дошли до формирования топливо-воздушной смеси.
Хочу отметить, что конечно же на самом деле все то о чем мы тут толковали пристутствует при горении одной порции практически одновременно, в том числе и восстановительные реакции, а как же без них...

 

Для интересуюшихся темой, вот некоторый материал

 

Так вот пользуюсь одним графиком из данной работы, рекомендую его проектировщикам .

 

Прежде чем перейти к смесеообразованию, хочу уточнить, мы имеем дело с самыми простыми отопительными приборами, а не с ускорителями частиц и тд.
То есть в топочном пространтстве в процессе горения находятся не элементарные частицы в виде атомов, электронов и тд, а самые что ни на есть настоящие производные химических реакций и физических превращений
-аэрозоли
-топливные частицы (молекулы)
-окислитель
-балласт
-летучие зольные компоненты

 

Что же нужно для хорошего смесеобразования?
Да все очень просто, необходимо организовать столкновения всех летучих производных процесса горения пеллет в объеме топочного пространтства и по возможности сформировать движушийся в определенном направлении поток (потоки) топливо-воздушной смеси.

 

Конечно, имея специализированное програмное обеспечение и зная размеры производных процесса горения задача данная упрощается до безобразия...
Ну а если его нет, тогда остаются макетирование и многочисленные эксперименты с опытами.
Приведу пример факельной пеллетной горелки с местами подачи воздуха
-красные стрелки ПВ
-синие ,зеленые ВВ
Хочу особое внимание обратить на напор, содаваемый нагнетателем, необходимо учитывать много аэродинамических моментов в процессе его регулировки .

 

Несомненно, по поводу смесеобразования можно смело открывать отдельную тему, в двух словах данный процесс не описать.
Но для последующей фазы процесса горения -образование факела (пламен) необходимо знать как минимум следующее.
Материал данный не мой, взят с просторов интернета, я уже приводил его на форуме и указывал источник http://www.studfiles.ru/preview/3378104/page:6/
-смесеобразование

Легкодоступным для понимания принципа смесеобразования является пример приготовления коктейля, состоящего из двух компонентов. Например, так называемой «кровавой Мэри», состоящей из томатного сока и водки. Пусть водка будет «топливом», а томатный сок – «окислителем».

Тогда принцип диффузионного смесеобразования заключается в том, что мы одновременно наливаем в стакан и водку, и томатный сок, не смешивая их предварительно. В итоге, готов «диффузионный» коктейль.

Для приготовления «кинетического» коктейля понадобится шейкер, в котором водка с соком будут предварительно тщательно перемешаны до образования однородной смеси.

Если же мы пожелаем что-либо среднее, то можно водку предварительно смешать лишь с частью томатного сока («первичный воздух»), а оставшийся сок («вторичный воздух») долить уже в стакан со смесью – это принцип частичного предварительного смешения.

Наряду с этими тремя основными принципами, возможен и очень часто практически реализуется промежуточный, или смешанный, принцип сжигания газа – принцип неполного предварительного смешения,
когда предварительное смешение газа с воздухом находится на стадии неполного завершения (причём степень этой незавершённости может быть самой различной), т. е. в зону горения подаётся неоднородная газовоздушная смесь.

В зависимости от выбранного способа образования горючей смеси и соответствующей конструкции горелки, процесс сжигания газа может сопровождаться образованием короткого или длинного и светящегося или несветящегося факела.

При раздельной подаче топлива и воздуха (диффузионная горелка) или при условии их неполного или частичного предварительного смешения сгорание газа происходит в растянутом факеле по мере смешения газа с воздухом. Факел при этом, как правило, получается светящимся(особенно при сжигании газа с большим содержанием углеводородов и местном недостатке воздуха), что важно с позиции интенсивности лучистого теплообмена в топке. Горелки, образующие видимый факел, называются факельными.

При сжигании предварительно подготовленной газовоздушной смеси процесс смешения завершается вне объёма факела. Поэтому горение в гомогенном факеле протекает интенсивно и полностью завершается на коротком участке, а факел получается коротким и несветящимся. При этом значительно повышается полнота сгорания, и уменьшается необходимый коэффициент избытка воздуха. Такие горелки условно называют горелками предварительного смешения,или беспламенными.

В диффузионном факелепроцессы смешения и горения протекают одновременно в реакционном объёме, причём лимитирующим является процесс смесеобразования. Поэтому диффузионный факел оказывается значительно более протяжённым, чем гомогенный.

Размеры диффузионного факела регулируются изменением интенсивности смесеобразования путём варьирования конструктивных и режимных параметров горелки. В зависимости от технологических требований, можно добиваться укорочения или удлинения зоны смешения, т. е. изменять характеристики диффузионного факела.

 

Несложно заметить, что и тут проектировщику есть где размахнуться
Знаю об этом не понаслышке, так как именно смесеобразованием на малой выходной мощности в шахтном котле, при его работе на ЕТ (естественной тяге) и занимаюсь в последнее время.
А по факелу, его созданию есть немало работ в интернете, я же пользуюсь данным рисунком
Тут и начинаются альфа (коэффициент избытка воздуха) ,эффективность и тд

 

Чтобы окончательно перейти к факелу, хорошо было бы кое-что повторить, в том числе и для меня
Вот литература

 

Из вышеизложенного мною, исходит, что при горении пеллет в относительно простых пеллетных горелках, в основном возможен только один режим смесеобразования, а именно режим формирования неоднородной топливо-воздушной смеси с сгоранием в дифузионном факеле.
когда предварительное смешение газа с воздухом находится на стадии неполного завершения (причём степень этой незавершённости может быть самой различной), т. е. в зону горения подаётся неоднородная газовоздушная смесь

 

На что следует обратить особое внимание, ИМХО на переходное состояние, а именно на образование промежуточного комплекса.
Понимание данного момента расширит возможности по усвоению управляемости и саморегуляции горелки.
Мы уже уточнили что есть и физическое, и химическое воздействия на процесс горения пеллет, так вот промежуточный комплекс оказывает очень большое влияние на химические процесы при горении.
Одним из таких влиянием я вижу возможное наличие восстановительной зоны в фронте пламени, в одном из слоев.

 

Чем еще примечательно понятие промежуточного комплекса? Тем что лучше и понятнее становится роль вторичного и третичного воздуха в горелке, а также как их подача и способ подачи, влияет на концентрацию окислителя в разных участках факела по его длине.

 

Скажу дальше больше, для меня было настоящей неожиданностью, возможность продолжения газификации топливных молекул в самом факеле, но пока так далеко не стоит заходить. Необходимо рассмотреть факел в более простом изложении.
Опираться же нужно на проверенные временем данные. Вот график который выложил наш форумчанин Игорь (Игрек 1977).Актуален и по сей день.

 

Вообще то совсем наоборот.
-синие ,зеленые - ПВ,
-красные стрелки - ВВ.

 

Эта зависимость на форуме освещена еще несколько лет назад. Правда, без представления графиков. Году эдак в 2011-2012.