Рис. 2. Влияние изменения температу-
ры стенки вследствие интенсифика-
ции теплоотдачи на скорость перегре-
ва стенки (
а
) и скорость образования
отложений (
б
), сечение
x/L
:
×
— 0,325;
•
— 0,675
образуются, возникают вслед-
ствие осаждения высокомолеку-
лярных продуктов окисления.
Эффективным средством воз-
действия на коксоотложения явля-
ется интенсификация теплообме-
на, осуществляемая посредством
микрооребрения поверхности ка-
налов [4]. Эксперименты показа-
ли, что скорость образования от-
ложений в каналах с микрооре-
брением максимальна в началь-
ный период наработки, а затем
убывает и стремится к некоторому
практически стационарному зна-
чению. На рис. 2 показано влия-
ние изменения температуры стен-
ки трубки в двух сечениях вслед-
ствие интенсификации теплоотда-
чи посредством микрооребрения
на скорость перегрева
˙
T
, K/ч, (
а
)
и на скорость образования отло-
жений
˙
m
, мг/ч, (
б
). Видно, что ин-
тенсификация теплообмена при-
водит к росту скорости образова-
ния отложений и перегрева стен-
ки, а затем, после максимума, — к снижению этих величин.
Результаты моделирования.
Методика расчета интенсивности
образования коксоотложений при течении горючего в каналах бази-
руется на модели жидкофазного окисления углеводородов, которое
протекает по радикально-цепному механизму с вырожденным развет-
влением цепей [5].
Зарождение цепной реакции происходит в результате взаимодей-
ствия исходного углеводорода RH с растворенным в нем кислородом.
Появляющийся алкильный радикал ˙R присоединяет к себе молекулу
O
2
, превращаясь в пероксидный радикал R ˙O
2
. В результате реакции
R ˙O
2
с RH образуется гидропероксид ROOH, который, распадаясь на
радикалы, обеспечивает самоускорение последующих реакций. Ради-
калы исчезают вследствие реакций типа “радикал–радикал” с обра-
зованием высокомолекулярных соединений (ВМС) и типа “радикал–
стенка”, что, в частности, обусловливает влияние материала стенки
на кинетику процесса. Образовавшиеся ВМС продолжают реакцию,
взаимодействуя с исходным углеводородом, кислородом, между собой
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3 5
