На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Крупномасштабной турбулентности

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

При крупномасштабной турбулентности /т>6, где 8 — толщина фронта пламени, элементарные объемы продуктов сгорания, перемещаясь из зоны горения в прилежащие слои свежей смеси, создают новые очаги горения. При этом фронт пламени разделяется на отдельные очаги горения и горение смеси происходит с поверхности за счет нормального распространения пламени. Время реакции определяется временем смешения из соотношения[179, С.345]

В случае крупномасштабной турбулентности поверхность фронта горения представляет собой суммарную поверхность всех газовых частиц, одновременно сгорающих на пути, равном толщине слоя hcjl. Если принять, что размер каждой частицы порядка масштаба турбулентности /, то время ее сгорания будет порядка[401, С.95]

Предполагается, что при горении в режиме крупномасштабной турбулентности для турбулентного пламени будет справедлива модель искривленного ламинарного пламени (см. рис. 4). Форма искривленного ламинарного пламени изменяется в пространстве и во времени, и искривленное ламинарное пламя заполняет наблюдаемую зону турбулентного пламени. Очевидно, что искривление приводит к тому, что кажущаяся (осредненная по пространству и времени) толщина турбулентного пламени будет больше, чем толщина ламинарного пламени, а также приводит к увеличению скорости турбулентного пламени по сравнению со скоростью ламинарного пламени, так как площадь поверхности искривленного ламинарного пламени должна превышать геометрическую площадь поперечного сечения набегающего потока А т (т. е. плошадь поверхности турбулентного пламени) [z]. Так как полный расход массы через турбулентное пламя равен расходу массы через искривленное ламинарное пламя, то должно выполняться уравнение р08тАт — f>0Si,AL, которое может быть записано в виде[392, С.242]

Более распространенным является горение в условиях крупномасштабной турбулентности (/>б). Под действием турбулентности этого вида фронт пламени начинает деформироваться. По мере увеличения пульсационных составляющих скорости (wr) фронт пламени все' более искривляется (см. рис. 76, а) и в. конце концов разрывается. При сильной крупномасштабной турбулентности пульсирующие объемы горящего газа и свежей смеси двигаются вперемежку (см. рис. 76, б) и несгоревшая смесь постепенно сгорает. В этих условиях резко возрастает поверхность сгорания, которую уже нельзя назвать фронтом, поскольку она распределена по всему объему горящей смеси и в итоге скорость распространения пламени увеличивается. Зона горения в этом случае состоит как бы из множества очагов горения. Основываясь на упрощающем геометрическом представлении, а именно на представлении о мгновенной поверхности пламени как составленной из множества конических поверхностей, возможно получить следующее выражение для скорости турбулентного распространения пламени (для w' < ын) :[394, С.142]

Более распространенным является горение в условиях крупномасштабной турбулентности (1~>% ). Под действием . турбулентности этого вида .фронт пламени начинает деформироваться. По мере, увеличения пульсационных составляющих скорости (а/) фро-нт пламени все более искривляется (рис. 54, а) и в конце концов разрывается. При сильной крупномасштабной турбулентности пульсирующие объемы горящего газа и свежей смеси двигаются вперемежку (рис. 54, б) и несгоревшая смесь' постепенно сгорает. В этих условиях резко возрастает поверхность сгорания, которую уже нельзя назвать фронтом, поскольку она распределена по всему объему горящей смеси и в итоге скорость распространения пламени увеличивается. Зона горения, в этом случае состоит как бы из множества. очагов горения. Основываясь на упрощающем геометрическом представлении, а именно на представлении о мгновенной поверхности пламени, как составленной из множества конических поверхностей, возможно. получить следующее выражение для скорости турбулентного распространения пламени (для w' <^ин ):[102, С.108]

Моделирование крупномасштабной турбулентности. В рамках данных моделей рассчитываются крупномасштаб-[452, С.119]

Таким образом, следует различать два вида крупномасштабной турбулентности: низко- и высокочастотную. Первая приводит к искривлению или дроблению поверхности ПЗР и соответствующему увеличению видимой скорости ее распространения, вторая— к появлению объемно-гомогенных процессов, протекающих во всем пространстве зоны горения.[396, С.47]

Все это говорит о том, что в исследуемом случае явления протекают в области крупномасштабной турбулентности, при которой отдельные моли горящего газа могут двигаться навстречу набегающему потоку, искривляя фронт пламени и расширяя границы зоны горения. Местные скорости потока в зоне горения определялись, как ранее указывалось, обычным методом, принятым в гидродинамике, т. е. по значениям температур и скоростных напоров, измеренных в данной точке. Этот метод для нашего случая является несколько условным, так как измерения производились в зоне, где происходит непрерывное выделение тепла за счет химических реакций и, таким образом, процесс протекает не адиабатно,[397, С.247]

Дамкеллер предположил [2], что область, разделяющая режимы мелкомасштабной и крупномасштабной турбулентности, будет находиться там, где характерный размер турбулентного вихря (или микромасштаб турбулентности) d, грубо говоря, будет сравним с толщиной ламинарного пламени IL, т. е. в промежуточной области имеет место соотношение[392, С.243]

Если подсчитать скорость распространения пламени по соотношению К. И. Щелкина для случзя влияния на горение крупномасштабной турбулентности[397, С.254]

Дальнешее развитие теории горения в турбулентном потоке [72] исходит из предположения о тесной взаимосвязи мелкомасштабной и крупномасштабной турбулентности. Исходя из этих представлений, считают, что мелкомасштабная турбулентность носит определяющий характер, а крупномасштабная — определяемый. Возникновение в зоне горения мелкомасштабной турбулентности влечет за собой увеличение ширины зоны горения, что приводит к постепенному освоению этой зоной пульсаций все более крупных масштабов. При возрастании роли крупномасштабного механизма ускорения процесса горения падает значение мелкомасштабного механизма, и наоборот. Процесс крупномасштабного ускорения в условиях нестационарного го-рейия приводит к быстрому росту скорости распространения пламени за счет расширения зоны горения 6. В дальнейшем по мере того, как пламя становится стационарным, роль крупномасштабного ускорения процесса горения становится все меньше в связи с тем, что зона горения постепенно расширяется за счет мелкомасштабного механизма ускорения и поглощает все пульсации более крупных масштабов. В связи с тем, что в турбулентном потоке могут возникать и исчезать турбулентности тех или иных масштабов, ширина зоны горения даже при стабилизированном горении может меняться; это приводит к характерной вибрации и шумам в турбулентном пламени.[102, С.109]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную