Способ определения периода задержки и температуры самовоспламенения жидкого и газообразного топлива
Союз Советских
Социалистических
Республик
О П И С А Н И Е 97 97()
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13.05.81 (21) 3288034/18-25 с присоединением заявки .% (23) Приоритет (51) М. Кл, 6 01 N 25/52
Зануд«рсненИ кеюнтет
СССР
««д««зк «заервтеннй к етнрытяй
Опубликовано 07.12.82. Бюллетень М 45
Дата опубликования описания 07 1 82 (53) УДК 543544 (088.8) ец, В,.Ц Груздев,==.
М алиш ей скаи1 ;"
А. В. Талантов, В, А, Костерин, М. M. Высокого
М, ?Д. Гилязов, В, Т. Дудкин, Л. А. Дудин, H. A и Ф. К. Смородин (72) Авторы изобретения
1 авиационный инсппут им. А. H. Туполева
Казанский ордена Трудового Красного Знамем (73) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОДА ЗАДЕРЖКИ И ТЕМПЕРАТУРЫ
САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЖИДКОГО И ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА
Изобретение относится к исследованию физико-химических свойств топлив, Известен способ определения температуры вспышки жидких топлив в смеси с воздухом с помощью термопары в камерах с подводом воздуха и жидкого топлива, испарения его в камере, поджигом смеси н выводом продуктов сгорания (lj.
Недостатком способа является то, что в нем определяется не температура самовоспламенения, а температура вспышки, зависящая ot локального источника тепла, I.
Кроме того, известный способ не позволяет определить период задержки восцламенення.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения периода задержки и температуры само« воспламенения путем нагрева йотока смеси топлива н окислителя до температуры самовоспламенения и измерения расчетных параметров с помощью механического стабилизатора 12).
Недостатком этого способа является ннз.кая надежность получаемых данных, а также большая трудоемкость проведения исследований.
Целью изобретения является повышение
5 точности и снижение трудоемкости определения периода задержки и температуры самовоспламенения топлив.
Поставленная цель достигается тем, чта в способе опредслепия периода задержки и температуры самовоспламенения жидких и газообразных топлив, заключающемся в нагреве потока смеси топлива и окислителя да температуры самовоспламенения в зоне циркуляции и регистрации момента вспышки по появлению фронта пламени, на пути патока до нагрева создают струйнь|й экран, а момент вспышки определяю. по появлению фронта пламени за струйным экраном.
2О На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.
Устройство для определения времени задержки и температуры самовоспламенения, содержит камеру воспламенения 1, на входе
979976
%= - — «« — ;т
Fp Г t»t ьQ зам д
ЯФ (.>- Ц " - t которой установлен топливный коллектор с форсункой 2, камеру подогрева 3, трубопровод т?одвода окислителя (603духа От возду" ходувки) 4, баллон с воздухом 5, баллон
6 с газом, который подается в трубопровод
7„идуппгй от баллона 6 н измерительную
BIttI3pBT «pg, I?KJIIo!tBIotIQ ю тcpMOIIBpbl 8 — 10, ма1 i — 13 m;?t замера статистического давления в камере воспламенения 1, а также манометров 14 — 16, Созда встречной илн веерной струи го- . рючей смеси в камере воспламенения 1 осущесгвляется выдувом горючей смеси из насадка 17, представляющего собой, например, мецицинскую иглу с диаметром сопла менее
1 мм, и образующего встре t?tyto стру?о или же из насадка 17 и кольцевой щелью для создания веерноц струи, В камеру воспламенения 1 подают воздух (cxttcItHTett:) по трубопроводу 4 через дроссельную шайбу 18 и камеру подогрева 3. По трубоцровсду 7 после открытия кранов на балло??ах 6 и 6 пг даю г топя????О.BOBIIvtt?BQ?0 смес?«?срсз насадок 17 в пиле струйного экрана, в следе которого создается устой?«твая зона ?т??ркуляци?? 18.
В поток воздуха массой 6 после камеры подогрева 3 через форсунку 2 пода?от некоТОрое ко?ц?честно Eoi пива. ??«Ос, ?е «?е«го запускают камеру подогрева 3 и воздух нагревают до темпеpBTy13? t Т при которой на струйПОМ 3? ° PBH« 503??HKB!«T « «.Т0?t гИВЬ?й фРО??т ?T?IB" меии. Н зтог моменг провОдлт измерение слсдуюп?нх пар; BTp0?H давления Р перед шайбой ?«?апом:трг ь? 11 и 3В Hqй — ма??ометром
12; температурь? потока ??еред шайбой Т— термопарой с потенциометром 8, статистического давления потока в камере воспламенения Р— манометром 13, температуры само-(„-.- г воспламенения à — термопарой с потенциД ометром 9, даьление воздуха в трубопроводе 7 — ма??оматром 14, давления гор?очсго га.за и жидкого T0?ttt»ea манометром 15, давления и температуры топливно-воздушной смеси перед струйным насадком 17 соответственно манометром 16 и термонарой с потенциометром 10.
По измеренным парамет1х?ь? определяют расход воздуха перед камерой подогрева 3 где K — тарировочнь?й коэффи?п1ент п?айбь?,. равный 0,025;
8 — гэЗОвая постоянная воздуха, равная
?87,3 дж/кг к;
Н вЂ” H;.ð«HBд давления на шайбе.,?1, Скорость потока газа в камере воспламепения
1 где F — площадь сечения камеры воспламенения, Время пребывания смеси в камере воспла»О менения на длине L> от топливной форсунки 2 до струйного экрана 18, равное периоду задержки воспламенения
Кроме того, в камере воспламенения в каждом случае замеряют концентрацию кислорода в процентах методом газового анализа и период задержки воспламенения, определенный по эксперименту, пересчитывают для некоторой принятой постоянной концентрации кислорода, например, 10% по формуле
25 ; -„ " 1м?
« с м 10
Диаметр зоны циркуляции 18 струйного экрана определяют по формуле где d и Ь вЂ” диаметр и ширина сопла струйного насадка;
q — гидродинамический параметр, равный отношению скоростнь?x напоров вдуваемой струи и набегающего потока.
Гидродинамический параметр q определяют по формуле где Р » — полное давление вдуваемой струи;
Р— статическое давление в камере г:т воспламенения;
1 1 — коэффициенты скорости струи на срезе сопла набегающего потока; ф,,) () ч) — газодинамические функции.
Коэффициент избытка воздуха в струе а„
1. в зависимости от коэффициента избытка воз духа в камере воспламенения ауу рассчитывается иэ условия обеспечения максимальной устойчивости процесса стабилизации при минимальном его размере по соотношению
55 ««(" (dict«L«t )+1н« у „>
5U -4
" " (" «Мь.1)+ Щ (Ы,1,)) Составитель П. Ерастов
Техред А.Бабинец Корректор Л. Бокшан
Редактор А. Шандор
Тира>к 887 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 9349/33
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4
5 979976 где Р— стехиометрический коэффициент, равный, например, для керосино-воздушной смеси 14,7.
Р— коэффициент смещения, зависящий от утла выдува струи (для радиальных веерных струй m = 4,5).
Преимущество предлагаемого способа заключается прежде всего в повышении точности измерений по сравнению с известным в 3 раза. 10
Кроме того, в предлагаемом способе значения Г и Ф получены в более широком диапазоне параметров набегающего потока и в том числе на режимах максимального обеднения смеси (2 < <4). IX<
l5
Время проведения эксперимента сократилось в два — три раза за счет непрерывной работы камеры воспламенения и плавного регулирования размеров, химического состава и температуры газа в зоне циркуляции струйного эк- 20 рана.
Формула изобретения
Способ определения периода задержки и температуры самовоспламенения жидкого и газообразного топлива, включающий нагрев потока смеси топлива и окислителя до температуры самовоспламенения в зоне циркуляции и регистрашпо момента вспыш ки по появленшо фронта пламени, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и снижения трудоемкости определения, на пути потока до нагрева создают струйный экран, а момент вспышки определяют по появлению фронта пламени за струйным экраном, Источники информации, принятые во внимыие при экспертизе
1. Авторское свидетельство CCCP Х".: 458754, кл. G 01 и 25/52, 1974.
Авторское свидетельство CCCF "- (,59943„ кл. G 01 N 25/52, 1979 (прототип),
