Определение основных характеристик горения газовых смесей 3. Cкорость горения природного газа с увлажненным окислителем

Abstract

Предложены три способа расчета нормальной скорости горения un метана (природного газа) в условиях обогащения воздуха-окислителя кислородом, увлажнения окислителя, а также подогрева топливоокислительной смеси. Две первые расчетные методики основаны на двухпараметрической полуэмпирической аппроксимации (ДПА) с введением поправок, третий способ базируется на математическом моделировании с использованием кинетического механизма GRI-Mech 3.0. На основании сравнения результатов проведенных расчетов с экспериментальными данными, а также с результатами математического моделирования доказана возможность использования ДПА для расчета un сухих и увлажненных метано-азото-кислородных смесей. Оценена адекватность каждой из методик, определены невязки расчетов по отношению к опытным данным. На этой основе рекомендована область применения (типы и начальные параметры топливоокислительных смесей) каждого из развитых методов расчета un.

Запропоновано три способи розрахунку нормальної швидкості горіння un метану (природного газу) в умовах збагачення повітря-окислювача киснем, зволоження окислювача, а також підігріву паливоокисної суміші. Дві перші розрахункові методики ба-зуються на двопараметричній полуемпіричній апроксимації (ДПА) з введенням поправок, третій спосіб базується на математичному моделюванні з використанням кінетичного механізму GRI-Mech 3,0. На підставі порівняння результатів проведених розрахунків з експериментальними даними, а також з результатами математичного моделювання доведено можливість використання ДПА для розрахунку un сухих та зволожених метано-азото-кисневих сумішей. Оцінено адекватність кожної з методик, визначено нев’язки результатів по відношенню до дослідних даних. На цій основі рекомендованодіапазон застосування (типи та початкові параметри паливоокисних сумішей) кожного з розвинених методів розрахунку un.

Three techniques of calculation the laminar burning velocity un of methane (natural gas) under various initial temperature Tin have been advanced. Oxidants used are as following: an air, oxygen-enriched air, both of dry and humidified composition. The first two calculation methods are based on two-parametric generalization (TPG) with introduction of correction factors, the third method is based on mathematical modeling using kinetic mechanism GRI-Mech 3.0. An opportunity to apply the proposed methods of un calculations for dry and humidified methane-nitrogen-oxygen mixtures have been proved by means of comparison the computation results by TPG and mathematical modeling with experimental data. The adequacy for each of the techniques has been tested. The relative accuracy of predicted data in comparison with the measured ones has been estimated in frame of the proposed methods. Basing upon mentioned knowledge the areas of preferable application (the types and initial parameters of fuel-oxidant mixtures under consideration) have been recommended for each of developed methods of un calculation.