наличия различных температур в объеме печи (например, в тигельных, муфельных, горшковых печах и т. п.); 2) вследствие возникновения давления, создаваемого выделяющимися газами при протекании химических превращений твердофазных исходных материалов (например, реакционные газы, выделяющиеся при возгонке желтого фосфора в руднотермических электропечах, создают давление под крышкой ванны печи до 500 Па; при обжиге антрацита в ретортных печах выделяющиеся газы создают давление в верхней части реторты 10 Па, а в нижней части — 20—30 Па).
Принудительное движение газовой среды возникает вследствие влияния на эту среду внеитних сил. К внешним силам относятся: I) кинетическая энергия: а) движущейся струи топливно-воздуш-ной смеси, вводимой в печь через сжигательные устройства; б) распространяющегося в пространстве печной среды пламени при горении исходных горючих материалов; в) движущихся газов внешней рециркуляции; г) движущихся газов, вводимых в печь для охлаждения получаемых продуктов; д) движущихся газов, вводимых в рабочую камеру печи для создания вращательного движения газовой среды (циклонного эффекта); е) движущихся газов, разуплотняющих сыпучие материалы, и.т. д.; 2) разрежение в печи, создаваемое вытяжной трубой, дымососами или вентиляторами.
Действительный характер и траектория движения газов в рабочей камере печи определяется совокупностью действия как естественных, так и внешних сил, вызывающих принудительное движение, причем доля влияния каждого из этих факторов различна в каждом отдельном случае.
В современных печах характер движения газовой среды практически всегда турбулентный.
Основные уравнения, описывающие динамику движения газовой среды и позволяющие выполнять необходимые гидравлические расчеты печей, приведены ниже.
Уравнение сплошности (неразрывности) потока выводится на основе закона сохранения массы. Для несжимаемого газа при постоянной плотности уравнение имеет вид:
где wx, Wy, wz — проекции скорости на координатные оси, м/с; х, у, z — текущие координаты, м.
Уравнение Бернулли выводится на основе закона сохранения энергии и применяется для определения геометрии и размеров объема рабочей камеры печи, размеров газоходов, боровов, вытяжной трубы и выбора тягодутьевого оборудования. Применительно к движению несжимаемых газов уравнение. Бернулли имеет вид:
