Влияние коэффициента поверхностного натяжения суспензионного топлива на механизм дробления капель различных размеров

Цель - представить результаты экспериментальных и теоретических исследований влияния коэффициента поверхностного натяжения суспензионного топлива на механизм дробления капель различных размеров. Экспериментальные исследования выполнены на стенде - аэродинамическом имитаторе топки энергетического котла. Для приготовления суспензионного топлива использовался каменный уголь фракции 200·10^-6 м и менее. В качестве пластификатора применялся лигносульфонат в количестве 1% от массы угля. Экспериментально определены значения скоростей и размеров капель. Установлены характерные диапазоны скоростей капель в потоке при пневмомеханическом распыле: 0-8 м/с; 8-35 м/с; 35 м/с и более. Рассмотрен диапазон изменения коэффициента поверхностного натяжения от 0,05 до 0,07 Н/м. Проанализированы капли суспензионного топлива размером от 50 до 500 мкм. При обработке результатов не учитывались образующиеся частицы-аэрозоли размером 1 мкм и менее. Определены характерные границы участков некоторых механизмов дробления капель. Теоретически подтверждено влияние коэффициента поверхностного натяжения суспензионного топлива на процесс разрушения капель. Установлено, что капли размером 50-150 мкм наиболее подвержены вибрационному дроблению. Капли размером 450-500 мкм совершенно не подвержены вибрационному дроблению в процессе пневмомеханического распыла в исследуемой области скоростей. Получены выражения, позволяющие оценить критерий We при давлении суспензии 0,2 МПа и воздуха 0,18 МПа. Представленные результаты экспериментальных и теоретических исследований носят прогностический характер и могут быть использованы при математическом и физическом моделировании процесса распыла суспензионных топлив в топках энергетических котлов с целью оценки аэродинамических характеристик проектируемых и действующих агрегатов.

суспензионное топливо, распыл, водоугольное топливо, число Вебера, факел распыла, скорость капли