ПЕРВИЧНАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ ФРАГМЕНТАЦИЯ УГОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ, ИНДУЦИРУЕМАЯ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ

С. Джасанкар; Д. М. Патадийа; Т. С. Шешадри

摘要

Частицы угля под воздействием ударных волн могут подвергаться быстрой фрагментации, пиролизу и горению, в результате чего повышаются интенсивность и эффективность сжигания, при этом фрагментация играет решающую роль в данном процессе. Воздействие ударной волны моделировалось в настоящей работе как совместное воздействие конвекции и излучения через поверхность и теплопроводность внутри частицы угля. Для исследования разрушения определяли локальные температуры внутри угольной частицы и соответствующие термические напряжения. Разлом частицы моделировался тремя параметрами вероятности Вейбулла, позволяющими предсказывать место и время разлома. Моделирование показало, что частицы распыленного угля размером до 250 мкм под действием ударных волн при различных операционных, тепловых и физических параметрах могут испытать первоначальное разрушение в течение 150 мкс. Для частиц размером d ≥ 50 мкм или при использовании более сильных ударных волн (с числами Маха М ≥ 5) преобладает поверхностное отшелушивание, в то время как при меньших размерах (d ≤ 25 мкм) доминирует внутренняя фрагментация. Исследование первичных разломов показало, что распыленный уголь с основным размером частиц d ≤ 100 мкм сортов от бурого до битумного потенциально пригоден для детонационного сгорания в волнах с числами Маха 3÷6. Частицы угля при непрерывном воздействии условий за ударной волной подвергаются рекурсивному процессу отслоения до ядра размером 20 ~ 40 мкм, после чего следует фаза внутренней фрагментации, которая протекает до тех пор, пока размер ядра не составит 1÷3 мкм. Значительно более мелкие частицы угля, порядка таких внутренних фрагментирован-ных ядер, практически не разрушаются по причине низких тепловых напряжений, вызванных быстрым равномерным нагревом. Валидация модели разлома выполнена путем сравнения расчетных задержек воспламенения с данными экспериментов. История фрагментации указывает на существенное увеличение площади поверхности частиц, а также температуры при ударном воздействии, в отличие от обычного процесса. В результате скорости реакций при установлении воспламенения возрастают на порядки величины, что может сохраняться на протяжении всей стадии горения.

机译：在冲击波的影响下的煤颗粒可能受到快速碎片，热解和燃烧，导致压力和燃烧效率提高，而碎片在该过程中起决定性作用。冲击波的效果在本作中建模作为对流和辐射通过煤颗粒内的表面和导热率的关节效应。对于破坏的研究，在煤颗粒内测定局部温度和相应的热应力。颗粒的抗性在魏博的概率的三个参数中模拟，允许预测故障的地方和时间。仿真显示，在具有各种操作，热和物理参数的冲击波的作用下，喷射煤的颗粒在冲击波的作用下可以在150μs内经历初始破坏。对于尺寸D≥50μm或使用更强的冲击波（用MachM≥5的数量），表面去角质占较小，而较小尺寸（D≤25微米）主导内部碎片。主要断层的研究表明，从棕色至沥青的主要粒径D≤100μm品种的喷射煤可能适用于带马赫数3×6的波浪中的爆轰燃烧。具有冲击波后面条件的条件连续效果的煤颗粒对测量20〜40μm的核来进行递归分离过程，之后遵循内部碎片的相位，该颗粒在核尺寸为1°3μm之前流动。显着较小的煤颗粒，这种内部碎裂核的顺序，由于快速均匀加热引起的低热应力，实际上不会被破坏。通过将计算的火炬延迟与实验数据进行比较来进行裂缝模型验证。与通常的过程相比，碎片术史表明颗粒表面积的显着增加，以及休克暴露的温度。由于在点火建立时的反应率，它们增加到幅度的数量级，这可以在整个烧焦的阶段保持。

ПЕРВИЧНАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ ФРАГМЕНТАЦИЯ УГОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ, ИНДУЦИРУЕМАЯ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ

摘要

著录项

相似文献

相关主题

期刊订阅