его удобно заменить другим выражением L,-j-cJT-Т,), которое согласно первому закону термодинамики эквивалентно предыдущему. ЗдесьЛ, -скрытая теплота испарения при исходной темпе;1агуре, т. е. константа для данного топлива. Количество тепла, необходимого для пспарення нефтяных фоакций, показано иа рис. 4-20,а в виде прямой линии Q = 74,l--0,479Г лгал/г. Эта формула .для испарения при температуре 7 жидкости с начальной температурой 15С получена на основании данных Максвелла (Maxwell, 1950).

Значения В, характерные для жидких топлив, горящих в атмосферном воздухе, даны в табл, 4-1. В левом столбце Q принято равным скрытой теплоте испарения; в правом столбце-сумме скрытой теплоты и разности энтальпии топлива при 15С и прн температуре кипения. Членом с (7 - TJ в числителе выражения для В пренебрегается.

Таблица 4-1

Обобщение характеристик горения твердых и жидких топлив

Для обычных топлнв затруднительно определить точное значение naipaMcTpa переноса, так как скрытая тетпота испарения этих топлив недостаточно хорощо известна и для них нельзя указать единственпое значеине температурь кипения. Однако для углеводородных топлив можно оце-иить параметр переноса, приняв следующие средние значения характаривующих его величин: Я= 10300 кал/г, г = = 3,48, (3 = 74.1+0,4797 . кал/г. Подставив эти значени} в В н положив, что исходное значение температуры возду

ха и топлива равно 15°С н концентрация кислорода 0,232, получим формулу для расчета параметра переноса в зависимости от Т/.

о,232.10300

3748 I-4,24(15-г,) 1438 -О.оГ, В =-,......-= , , - . (4-60)

74,1 +0,4797

155 +Г,

Это соотношение показано на рис. 4-20,6. Как видим, параметр переноса непрерывно уменьшается по мере возрастания средней температуры кипения (значение должно быть близко к последней). Тяжелые топлива поэтому горят более медленно, чем топлива с низким молекулярным

Энтальпия насьтенногз у пара при 7. нтал/,/?ая жидкости при Г5 С

Рис. 4-20. Параметры переноса для жидких а твердых топлив, горящих в атмосферном воздухе

весол. Однако различие в величинах В не етоль велико, как, например, различие в парциальных давлениях паров жидкостей при комнатной температуре; для технически важных углеводородных топлив величина В изменяется в диапазоне от 5,5 до 2. Так как скорость горения приблизительно пропорциональна In (1-t-B), то следовательно, диапазон изменения скоростей горения невелик.

Рис. 4-20,6 позволяет выявить связь между жидкими и твердыми топливами, которые располагаются в единый ряд. Так как никогда не может превысить температуру в зоне реакции, то величина В имеет нижний предел, который, как видим, соответствует твердому топливу.

Температуру Г, в зоне реакции (в предположении равенства нулю концентрации топлива и кислорода) получим из баланса энтальпии для процесса смешения исходного газа с топливом, необходимым для израсходования всего кислорода. Имеем:

c(r,--rj = -- . (4.61)

Если Т = Т, т. е. зона реакции и поверх!юсть топлива имеют одинаковую температуру, то левая часть уравнения (4-61) равна нулю. Определяя с(Т - Т) и подставляя его значение в уравтюнне (4-53), получим:

--= (4-62)

Эго выражение представляет собой параметр переноса для твердого топлива в случае, когда зона реакции и поверхность топлива совпадают. Таким образом, твердые топлива располагаются на краю ряда различных жидких топлив.

На рис. 4-21 показаны значения температуры в зоне реакции (температуры горения) для углеводородных топлив (Я=10300 кал/г, /-=3,48) в воздухе при 20°С. При расчетах принято, что теплоемкость продуктов сгораиия равна теплоемкости воздуха и диссоциация отсутствует.

Пламя, охватываюигее поверхность жтгдкого топ.-шва, относится к диффузионным и обладает характерными особенностями пламен такого типа, отмеченными на стр. 124,