WarmFires.ru

Теперь перейдём от статической высотной схемы давлений (без газовых потоках) к динамической схеме, когда воздух постоянно входит в печь, а дымовые газы постоянно выходят из трубы. В таком случае замкнутый контур (см. рис. 112) превращается в циркуляционный (рис. 113). Эпюра давлений при наличии движения газа усложняется тем, что должно учитываться снижение статических давлений за счёт сопротивлений из-за трений, а также за счёт завихрений, создающих так называемые местные газодинамические сопротивления.

Прежде всего отметим, единственной базисной точкой отсчёта статических давлений может быть только точка, непосредственно располагаемая в невозмущённой воздушной атмосфере. Как и ранее, такую точку «О» будем выбирать наверху контура, и статическое давление в этой точке мы будем обозначать рвх и принимать равным весу (напору) невозмущенного воздушного столба над этой точкой. Ни при каких потоках газов в циркуляционном контуре численное значение величины давления рвх измениться не может. Более того, вообще говоря, крайне мало изменяется и распределение давлений 5 в левом колене 1 контура, имитирующего состояние воздушной атмосферы вне печи. Тем не менее, для общности анализа все же учтем, что и в атмосфере при разжигании печи наблюдаются некоторые снижения давления по направлению газового потока из-за сил трения или завихрений. Это отразится в том, что прямая распределения давлений в подвижном, спускающемся вниз воздухе 6 расположится ниже прямой распределения давлений в неподвижной атмосфере 5 (последняя совпадает с прямой (рнх-рвх) на рисунке 112). Причём с понижением высотного уровня прямые распределений давлений 5 и 6 всё больше расходятся из-за потерь на трения и завихрения. Но ещё раз подчёркиваем, что ввиду громадных объёмов атмосферы (по сравнению с объёмом печи) отличия прямых 5 и 6 в реальных условиях ничтожно малы. Именно вследстие этого не только точка рвх, но и прямая 5, соединяющая точки рвх и рнх, будет базисной, неизменяемой при изменении температуры и газовых потоков в печи (см.далее рис.114).

Рис. 114. Эпюры (высотные распределения) давлений: 1 - в невозмущённой неподвижной атмосфере, 2 - «коридор» возможных изменений давления внутри печи, 3 - «уточнённый коридор» возможных изменений давления внутри печи, составленный распределениями статических давлений в неподвижных дымовых газах внутри печи, построенными с учётом веса столба горячего воздуха для случаев открытой трубы (но закрытой дверки поддувала) и закрытой трубы (но открытой дверки поддувала), 4 - расчёт для дымовых газов с учётом скачкообразных падений давления в местах газодинамических сопротивлений, 5 - местное сопротивление в дверке поддувала, 6 - местное сопротивление в месте перехода от печи к трубе (хайло), 7 - местное сопротивление в открытой задвижке, 8 -местное сопротивление оголовка трубы.

Предположим вначале условно, что воздух в печи неподвижен - задвижки 2 и 3 полностью открыты, а задвижка 4 (то есть дверка поддувала) закрыта. Этот случай соответствует рис. 112а с тем же распределением статических давлений: на рис. 113 это распределение воспроизведено жирными сплошными линиями 7 (и 5), но уже на круговой эпюре, построенной на внешнем графическом контуре. Перепад давлений Арг=рнх-рнг (тяга) при закрытой задвижке 4 концентрируется именно на этой задвижке 4 (поэтому она для графической наглядности чисто условно смещена на рис. 113 влево, точно так же, как и задвижка 3). Если бы мы предположили условно, что вначале открыты задвижки 2 и 4, а задвижка 3 закрыта, то перепад давления Арг реализовывался бы на задвижке 3, и в качестве исходного распределения статических давлений следовало бы заимствовать распределение давлений из рис. 1126.