Введение
Глава 1. Состояние проблемы исследований 23
1.1. Особенности горения жидких производственных отходов и анализ литературы по диспергированию струи (плёнки) жидкости в газовом потоке 23
1.2. Подходы к построению модели горения капель в стационарном газовом потоке 37
1.3. О физических факторах интенсификации процессов горения в камерах пульсирующего горения. Особенности математического моделирования горения капель в условиях неустойчивости 41
1.4. Анализ результатов испытаний экспериментальных и промышленных установок пульсирующего горения. Состояние вопроса по повышению тепловой мощности камер пульсирующего горения и улучшению их шумовых характеристик 48
1.5. Физическая схема многоступенчатого горения топлива в пульсирующем режиме 58
Глава 2. Экспериментальное исследование диспергирования струи жидкости в пульсирующем воздушном потоке 66
2.1. Постановка задачи 66
2.2. Описание испытательного стенда для исследования распыла жидкости в пульсирующей воздушной струе 66
2.2.1. Средства и методика измерения акустического давления 73
2.2.2. Средства и методика измерения массового расхода воздуха 88
2.2.3. Методика определения пульсаций скорости газов 91
2.3. Экспериментальное исследование механизма разрушения струи жидкости в пульсирующем газовом потоке и анализ их результатов 93
2.4. Планирование эксперимента и экспериментальное определение основных характеристик акустического распылителя 101
Глава 3. Экспериментальные исследования распыления струи жидкости в пульсирующей высокотемпературной газовой среде 119
3.1. Задачи исследований 119
3.2. Описание испытательного стенда для исследования распыления струи жидкости в камере пульсирующего горения 120
3.2.1. Описание объекта исследований и методика проведения экспериментов 120
3.2.2. Средства и методика измерения температуры газов 123
3.2.3. Средства и методика измерения расхода природного газа, распыляемой жидкости 128
3.3. Экспериментальные исследования влияния избытка воздуха и длины резонансной трубы на характеристики камеры пульсирующего горения и анализ их результатов 129
3.4. Экспериментальное исследование влияния жидкости, подаваемой в резонансную трубу на характеристики камеры пульсирующего горения и анализ их результатов 137
3.5. Экспериментальное исследование характеристик факела распыла, формируемого камерой пульсирующего горения при подаче распыляемой жидкости в резонансную трубу и анализ их результатов 143
Глава 4. Экспериментальные исследования характеристик полномасштабной модели камеры пульсирующего горения 162
4.1. Разработка и создание полномасштабной модели многоступенчатой камеры пульсирующего горения 162
4.2. Исследование механизма возбуждения колебаний газового потока во второй ступени камеры пульсирующего горения 165
4.3. Экспериментальное исследование влияния факела пламени на устойчивость колебательного процесса во второй ступени модельной камеры 179
4.4. Экспериментальное определение конечных координат движения капель жидкого горючего в акустическом поле второй ступени камеры пульсирующего горения 185
4.5. Определение объёмной теплонапряжённости многоступенчатой камеры, коэффициента полноты тепловыделения. Экспериментальное исследование концентрационных пределов воспламенения газовоздушной смеси. Оценка воздействия камеры на окружающую среду 186
Глава 5. Теоретические исследования устойчивости колебательного процесса и поведения капель жидких углеводородных горючих во второй ступени камеры пульсирующего горения 192
5.1. Основные допущения 192
5.2. Аналитическое исследование устойчивости колебаний газового течения в открытой цилиндрической трубе при наличии в ней факела пламени 194
5.2.1. Уравнения одномерного течения 194
5.2.2. Модель горения 197
5.2.3. Приближенное аналитическое решение 201
5.2.4. Вывод декремента затухания для конвективной модели в случае треугольного импульса 204
5.2.5. Анализ результатов расчетов 209
5.3. Численное исследование поведения капли в пульсирующем газовом потоке, движущемся по длинной цилиндрической трубе 222
5.3.1. Волновое уравнение 222
5.3.2. Уравнение движения капли жидкого горючего в камере пульсирующего горения 230
5.3.3. Моделирование испарения капель 235
5.4. Численное исследование движения испаряющейся капли в колеблющейся газовой среде 239
5.5. Анализ результатов и проверка адекватности математической модели устойчивости колебательного процесса и поведения капли жидкого углеводородного горючего во второй ступени камеры пульсирующего горения 243
Глава 6. Перспективные технологии, основанные на установках пульсирующего горения и их экологическое обоснование 248
Заключение 263
Литература
