(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРИОД. ЗАДЕРЖКИ И ТЕМПЕРАТУРЫ
САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ ЖИДКОГО И ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА
1
Изобретение относится к исследованито 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, испаре «1Я его в камере, поджигом смеси и выводом продуктов сгорангм 1.
Недостатком способа является то, что в нем определяется не температура самовоспламенения, а температура вспыижи, зависящая от локального источника тепла. ,
Кроме того, кзвестньп способ не позволяет определить период задержки воспламенения.
близким техническим решением к предлагаемому является способ определения периода задержки и температуры самовоспламенения путем нагрева потока смеси топлива и окислителя до температуры самовоспламенения и измерения расчетных параметров с помощью механического стабилизатора 2.
Недостатком этого способа является низкая надежность получаемых данных, а также большая трудоемкость проведения исследоBaHJw.
Целью изобретения является повышение точности и снижение TpyaoeNiKOciH определения периода задержки и температуры самовоспламенения тоштив.
Поставле1О ая цель достигается тем, что в Q способе определения периода задержки и температуры самовосгшаменения жидких и газообразных тогопш. заключающемся в нагреве потока смеси топлива и окислителя до температуры самовос11ламенен1-1Я в зоне J5 циркуляции и регистрации момента вспьпики по подавлению фронта пламени, на пути потока до нагрева создают струй П)ГЙ экран, а момент BcniiiuiKH определяют по появле{шю фронта пламени за струйным экраном. 20 На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ.
Устройство для определения времени задераоси и температуры самовоспламенения, содержм камеру воспламенения I, на входе 39 которой установлен топливньга коллектор с форсункой 2, камеру подогрева 3, трубопровод подвода окислгггеля (воздуха от воздуходувки) 4, 6anrsoit с воз,цухом 5, баллон б е газом, который подается в трубопровод 7, иду1и,ий от баллона б и измерительную апнаратуру, включающую термопары 8-10, м нометры 11-13 для замера статистиггеского давления в камере воспламенения 1, а также манометров 14 - 16. Сощатк встречной или веерной струй горючей смеси в каме{ е воспламенения 1 осуществляется выдувом горючей смеси из насадка 17, представляющего собой, например, медицинскую иглу с дааметром сопла менее 1 мм, и образующего нс1реч5гую струю или же из насадка 17 и кольцевой щелью для создания веерной стрзИ, В камеру врспламенения j подают воздух (окислитель) по трубопроводу 4 через дроссельную шалбу 8 и камеру подогрева 3. По трубопроводу 7 после откр1 гтия кранов на баллонах 5 и б подают тогтливо-вознзгшгуго смесь насадок 17 в виде струйного экрана, в следе которого создается устойчивая зона циркулящти 18. В поток B03/:iyxa массой G после камеры гюдог; ева 3 че|}сз форсунку 2 ггодатот некоторое колтество топлива, после кго запуска ют камеру ггодогрева 3 и воздух нагревают до температурь Т„. при котор 5Й на струйном экране возникает усгойшвый фронт гтла мени. В этот момент проводят измерение следующих параметров: давления Р перед ша бай манометрам 11 и за ней - манометром 12; температуры потока реред шайбой Т термопарой с потенциометром 8, статистического гяавлсния потока в камере воспламенения Р.,. -манометром 13, температуры само воспламенения Т - термопарой с потенциометром 9, давление воздуха в трубопроводе 7 - магюметром 14, давления горючего г за и жидкого топлива манометром 15, давле ния и температ ры тонливно-воздушной смеси перед струйным насадком 17 соответствен но манометрам 16 и термопарой с пот енциометром J 0. По тзмере5шь м парамет;там определяют расход воздуха перед камерой подогрева 3 н; где. К - тарировочный коэффициент нгайбы, равный 0,025; R - газовая постоянная воздуха, равна 287,3 дж/кг-к; Н - Пйшпад давления на шайбе. Скорость потока газа в камере воспламе. .1± FP де F - площадь сечения камеры воспламенения. Время пребывания смеси в камере восппаенения на длине 1„ от топливной форсуни 2 до струйного экрана 18, ртвное периоу задержки воспламенения Кроме того, в камере воспламенения в каждом случае замеряют концентрацию кисорода в процентах методом газового анализа и период задержки воспламенения, опрееленный по эксперименту, пересчитывают ля некоторой принятой постоянной концентрации кислорода, например, 10% по формуле 7 Диаметр зоны циркуляции 18 струйного экрана определяют по формуле - di-ZW ytd -1, де d и b - диаметр и ширина сопла струйного насадка; q - гидродинамический параметр, равный отношению скоростных напоров вдуваемой струи и набегающего потока. Гидродинамический параметр q определяют по фо|рмуле ) PYV Рст - полное давление вдуваемой струи; - статическое давление в камере воспламенения; - коэффициенты скорости струи на срезе сопла набегающего потока; «f).lXv)- газодинамические функции. Коэффициент избытка воздуха в струе в зависимости от коэффициента избытка воздуха в камере воспламенения а рассчитывается из условия обеспечения максимальной устойчивости процесса стабипизаили при минимальном его размере по соотноитению ri21iii41/2 JLo2Miil wi, f i/ofwO 41 jkvio)( +(/c(vLo)) 5 где PV - стехиометрический коэффициент, р ный, например, для керосине-воздушной смеси 14,7. Р - коэффициент смещения, зависящта от угла выдува струи (для раднальных веерных струй mi 4,5). Преимущество предлагаемого способа закл чается прежде всего в повышенш точности измерений по сравнению с известным в 3 раза. Кроме того, в предлагаемом способе значения ТГ и 1У получены в более широком диапазоне параметров набегающего потока и в том числе на режимах максимального обеднения смеси ( 4). Время проведения эксперимента сократило в два-трн раза за счет непрерывной работы камеры воспламенения и плавного регулиров ния размеров, химического состава и температуры газа в зоне циркуляции струйного эк рана. Формула изобретения Способ определения периода задерж-ки и температуры самовоспламенения жидкого и газообразного топлива, включающий нагрев потока смеси топлива н окислетеля до температуры самовос1шамене1тя в зопе циркуляции и регистращпо моме5гга вспышки по появлетпо фронта пламени, о т л ачающийся тем, что, с це1шю повышения точности и СНИЖЕНИЯ трудоелжостй определения, на потока до нагрева создают струйный экран, а момент вспьншсй определяют по появлению фронта пламе1ш за струйным экраном. Источники штформащш, прШ1ятые во Екима1Гие при экспертизе 1. Авторское . свидетельство СССР N 458754, кл. G 01 N 25/52, 1974. 2. Авторское свгщетельство СССР N 659943. кл. GOl N 25/52, 1979 (прототип),
