ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ЧАСТИЦ ВЛАЖНОЙ ДРЕВЕСНОЙ БИОМАССЫ В УСЛОВИЯХ КОНВЕКТИВНОЙ ДИФФУЗИИ ВОДЯНЫХ ПАРОВ В ПРИСТЕННОЙ ОБЛАСТИ
Г.В. Кузнецов1, В.В. Саломатов2, С.В. Сыродой1
1Томский политехнический университет, 634050 Томск
ssyrodoy@yandex.ru
2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: частица влажной древесины, испарение воды, вдув в пристенную область, воспламенение летучих, зажигание кокса, wet wood particle, water evaporation, injection into the wall area, ignition of volatiles, ignition of coke
Страницы: 82-95
Аннотация
Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования процессов тепло- и массопереноса, протекающих при воспламенении частиц влажной древесины в высокотемпературной газовой среде. Эксперименты проведены на установке, обеспечивающей условия, соответствующие топочным пространствам котельных агрегатов. Регистрировались основные параметры теплообмена - температура внешней среды, а также интегральные характеристики воспламенения - время задержки. Погрешность регистрации указанных параметров не превышала 18 %. Установлено, что конвективный перенос водяных паров, образующихся при испарении внутрипоровой влаги, и продуктов пиролиза не оказывает существенного влияния на характеристики и условия зажигания. По результатам экспериментов разработана математическая модель процесса воспламенения, которая описывает совместное протекание основных процессов термической подготовки в условиях интенсивных фазовых (испарение воды) и термохимических превращений (термическое разложение органической части топлива, термохимическое взаимодействие водяных паров и углерода кокса, воспламенение летучих) с учетом конвективной диффузии водяных паров и продуктов пиролиза в пристенной газовой области в период индукции. Полученное теоретически время задержки воспламенения удовлетворительно (в пределах доверительного интервала) согласуется с экспериментальным. Численная модель диффузионного пламени удовлетворительно (хорошее соответствие экспериментальных и теоретических значений времени задержки воспламенения) описывает процессы воспламенения частицы влажной древесины.
DOI: 10.15372/FGV20180309 |
