Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов - 1

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Значит не знаете, хорошо. Давйте тогда по порядку, какие тела находятся в топке с момента поджига мною бумаги?
Неподвижные
Бумага
щепки
мелкие отрезки
Подвижные
пламя (пламёна)
газовые тела (результат локально нагрева некоторых объемов воздуха)
Поддувало закрыто, дальше продолжать?
Некоторое равновесие (которое было до разгорания) стремительно нарушается, появляются хаотические движения подвижных тел...

 

@Stann, Вы, как мастер художественного слова (собственно, как и коллега Перелесник), без сомнения, сможете во всех красках представить удивительную картину всего происходящего в топке, но я просил всего-лишь цитату БЕРНУЛЛИ! Вы меня понимаете или нет?

 

@zilk,
может быть я и могу что-то да написать, но на вопрос об том в каком месте, давление больше атмосферного, ответ Вы получили, да и собственно знакомы ...думаю ,что не зря дверцу своего котла Вы не открываете сразу ...про Бернулли, увы сказать подобного не могу.

 

Большое спасибо! Именно это я и хотел от Вас услышать!
Теперь хотелось бы прочесть подобное от пана Перелесника, и я был бы просто счастлив!

 

@zilk, радость то какая, уже хорошо. Но зачем Вам то, что говорил или не говорил Бернулли?

 

Вот здесь вы допустили ошибку, так как: поршень создает разряжение, при опускании вниз, а движением вверх он сжимает горючую смесь. Созданием разряжения, он вынуждает атмосферный воздух устремляться с большой скоростью через жиклеры и увлекает за собой топливо. Топливо смешивается с воздухом, образуется горючая смесь, которую поджигают искрой...

 

wiki
Согласно закону Бернулли, полное давление в установившемся потоке жидкости остается постоянным вдоль этого потока.

Полное давление состоит из весового , статического и динамического давлений.

Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает. Это является основной причиной эффекта Магнуса.
Очевидно, что справедливо и обратное.

 

Вообще-то в ДВС нет смысла говорить об верхе -низе.Надеюсь этого объяснять не нужно...

 

Что же мы видим в топке в первоначальный момент, статику и некий хаос. Затем откроем поддувало.
Ситуация поменяется, потому что появляется еще один участник (участник) поток (струи воздуха).
Но не всё так гладко ..сперва нужно всё прогреть, и этим ракетная топка ничем не отличается от остальных топок.

 

Надеюсь объяснять вам тоже не нужно, что если говорите что-то, то говорите со смыслом. А не просто так, чтобы сказать.
По поводу зажженной бумаги и закрытом поддувале: бумага загорится и потухнет через некоторое время, так как температура воздуха повысится не существенно в топке и малое количества тепла будет быстро рассеяно в пространстве. Дым помешает кислороду из воздуха поступать к бумаге, поскольку движение воздуха очень слабое из-за мизерной разницы плотности нагретого и холодного воздуха в топке. Поступление воздуха в данной ситуации, также как и уход, возможно только через дымоход...

 

На этих рисунках классическая ракетная печь.

 

И как же я прогреваю тогда свою дымоходную вставку и котел? Почему горение не прекращается у меня ?

 

Скорее всего, из-за того, что зажигаете не в топке, а в дымовой вставке, где условия совсем другие. Даже если закрываете вставку, то дым устремляется вверх дымохода, а новая порция воздуха сверху вниз заполняет разряжение в области горящей бумаги. Эти два потока небольшие и могут ужиться в трубе дымохода.

 

Как вы понимаете дым, только конкретно, что это -молекулы, частицы или все же некое тело?
Не спешите с ответом, для начала гляньте например здесь https://toplivopodacha.ru/aerodynamic-resistance-samotyaga.html
http://boiler-wood.ru/aerodynamic-resistance.html

 

Ну, судя по не выделенным Капсом словам в моей цитате, с тем, что давление может быть Ниже атмосферного, Вы как-то уже смирились. Ок, это уже большой прорыв!

Давайте возьмем определение, которое дает нам Большая политехническая энциклопедия:

ЗАКОН БЕРНУЛЛИ — один из основных законов гидродинамики, который связывает скорость потока
идеальной несжимаемой жидкости и давление при установившемся течении. Согласно этому закону давление текущей жидкости больше в тех сечениях потока, в которых
скорость его движения меньше, и наоборот, в тех сечениях потока, в которых скорость его движения
больше, давление меньше.

Я не вижу здесь ограничений, что речь может идти только о Понижении давления. И не вижу границ, выше которых давление не способно Повышаться.

Мне стоит доказывать, что закон Бернулли применим не только для жидкостей, но и для газов?
Не в чистом виде, конечно, но принцип остается тем же.

В общем понимании, Закон Бернулли означает, что если жидкость или газ тормозится, давление возрастает. И наоборот. По этому принципу работает крыло планера, даже тот же воздушный змей - они тормозят поток воздуха своей нижней плоскостью, и там возникает давление выше атмосферного, создавая подъемную силу.

Не зря закон Бернулли относят к законам сохранения энергии. Он указывает, во что преобразуется энергия скорости потока при изменении этой скорости.
Конечно, при жизни Бернулли еще не было самолетов, не было прямоточных реактивных двигателей, много чего не было, что в последствии было создано также с применением закона Бернулли. И если Бернулли ничего не говорил (даже в частных беседах) о профиле крыла и углах атаки крыла, ничуть не мешает сейчас использовать принципы, определенные Бернулли, для создания и расчетов самолетов и так далее. И даже без зазрения совести упоминать его имя в связи с такими расчетами.

Сомневаюсь, что Бернулли интересовался также явлением "ветрового подпора", но его закон также применим и к этому явлению - поток воздуха тормозится, давление растет (заметьте, растет выше атмосферного). Это совершенно та же закономерность сохранения энергии, определенная Бернулли.
Скорость-давление.

Давайте вернемся к нашим баранам. К ракетным печкам (или котлам, без особой разницы).
Существует ли там поток газа? Однозначно, существует.
Изменяется ли скорость этого потока при прохождении через каналы котла? Однозначно, изменяется.
Если есть поток и есть изменение его скорости... Эй, Бернулли, это как раз твоё!

Итак, где у нас самая большая скорость? Скорость самая большая у нас в ракетной трубе -соответственно, там самое низкое давление. Насколько низкое? В точных цифрах не скажу, но в начале трубы оно явно ниже атмосферного давления, так как позволяет производить очень активный подсос как горючих газов из топливника, так и воздуха поддува.
На выходе этой трубы (опустим всю термодинамику с горением) получаем поток газа с некой скоростью.

Прошу учесть, что для наличия такого потока не являются жизненно необходимыми какие-либо последующие каналы или технические устройства. Ракетная труба создаст поток газа и без нисходящих потоков в колпаке, и без последующего дымохода и... без чего-бы то ни было. Она автономна в этом плане. Кто сомневается - Ютуб в помощь, примеров там сотни и тысячи. Начиная от "голой трубы" до печки без дымохода, с выходом ДГ просто из нижнего отверстия в колпаке.

Автономное устройство, создающее постоянный поток газа, мы можем назвать насосом. Почему бы и нет? Ведь можно вместо такой трубы поставить электрический дымосос после камеры сгорания, и ничего не изменится дальше, по ходу газов.

Итак, на входе мы получаем некое устройство, создающее поток газа. Поток имеет некую скорость и давление в этом месте.

Если мы сохраним сечение канала, скорость и давление не изменятся. Если сузим канал, скорость увеличится, давление упадет. Если расширим канал - скорость снизится, а следовательно... Вспоминаем, что Закон сохранения энергии (частным применением которого является Закон Бернулли) имеет силу также и на территории Российской Федерации. Если снизим скорость, то куда денется энергия? Исчезнет бесследно? Нет, конечно. Энергия у нас пойдет на пропорциональное увеличение давления газа.
Есть ли предел увеличения такого давления? Он есть, конечно, и определяется силой подпора нашего "насоса", но теоретически нет ограничения, по которому давление не может превысить атмосферное давление.

Ну и последнее, довольно наглядное: Запускаем печку/котел, вводим ее в рабочий режим... и полностью перекрываем шибер на дымоходе.
Тех, кто сомневается в возможности существования внутри печки давления выше атмосферного, усаживаем возле печки и не выпускаем наружу, пока не наступит прозрение.

Шутка, конечно - к этому Бернулли мало каким боком относится (разве что до момента, пока поток газа внутри устройства не остановится полностью), но не отменяет следующее:
Делайте печку герметичной. По-любому.