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: Пульсаций концентрации

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

Скачать полный текст

Влияние пульсаций концентрации заметно проявляется при вычислении средних концентраций реагирующих веществ, что следует из данных, помещенных на рис. 5.2. Эти данные получены Бурико и Кузнецовым [1978] в измерениях, проведенных на оси затопленного свободного факела пропана. В опытах непосредственно измерялась величина с? — средняя объемная концентрация СО2 в "сухой" пробе (т.е. вода, конденсирующаяся при нормальной температуре, удалялась). Поэтому на рис. 5.2 по оси ординат отложена величина <с? ). Здесь и далее концентрации нумеруются в следующем порядке: Н2, ОН, О, Н, О2, Н2О, СО2, СО, N2, NO. При вычислении d (z)[426, С.173]

Рис. 3.7. Связь потока пульсаций концентрации в поперечном направлении с коэффициентом асимметрии пульсаций концентрации по данным разных авторов. / - след за круговым цилиндром по данным Фреймуса и Уберои [1971] (условия опытов приведены на рис. 3.16) и Ля Рю и Либби ( 19741 (условия опытов приведены на рис. 1.14); 2 -осесимметричная Струя в спутном потоке по данным Антониа, Прабху и Стефенсона (1975J (условия опытов приведены на рис. 1.5); линия отвечает зависимости Q0-A, вытекающей из формулы (3.16)[426, С.84]

Найденное соотношение связывает поток пульсаций концентрации (левая сторона равенства) и асимметрию пульсаций концентрации /4 = <(z-)3> /а3. Сравнение полученной формулы с экспериментальными данными в следе за круговым цилиндром (Фреймус и Уберои [1971 ] , Ля Рю и Либби [1974]) и в осесимметричной спутной струе (Антониа, Прабху и Стефенсон [1975] ) приведено на рис. 3.7 в виде зависимости безразмерной поперечной компоненты вектора потока пульсаций концентрации Qa = < (м2 - <м2 ) )(z - (z > ) 2) /q2o от коэффициента асимметрии.[426, С.84]

Очевидно, что величина zv определяется амплитудой наиболее мелкомасштабных, зависящих от вязкости пульсаций концентрации. Поэтому для оценки величины zv можно воспользоваться теорией Колмогорова[426, С.45]

Преобразование (2.4) играет важную роль при получении уравнения для плотности вероятностей концентрации. Заметим, что оно аналогично преобразованию, обычно используемому при выводе уравнения для дисперсии пульсаций концентрации (Корсин [1951]). Слагаемое VV^>, содержащееся в правой части (2.4), описывает молекулярный перенос моментов поля концентрации, и оно пропорционально Re"1. Поскольку рассматривается предел Re -»• <*>, это слагаемое далее опускается (остальные слагаемые в уравнении конечны, так как плотность вероятностей и при Re -*°° имеют конечные пределы)[426, С.56]

Из рис. 1.3, 1.4 видно, что при изменении #2/*i B диапазоне 0,14-0,26 безусловно осредненная концентрация меняется на два порядка, в то время как концентрация, осредненная по турбулентной жидкости, меняется всего в 2,5 раза, а интенсивность пульсаций концентрации в турбулентной жидкости остается практически неизменной.[426, С.21]

Сейчас нельзя дать достаточно обоснованное описание поведения функции * на всем отрезке 0амплитуды пульсаций. Особенно серьезны перечисленные проблемы в тех областях потока, где существенна перемежаемость.[426, С.81]

Обратим теперь внимание на то, что применение гипотезы (3.8) ограничивается только случаем поля химически инертной примеси. Для реагирующей примеси сформулированная гипотеза неверна. Это заключение есть следствие того факта, что химические превращения, как отмечалось во введении к книге, сосредоточены в очень узких зонах. Поэтому статистические свойства мелкомасштабных пульсаций концентрации реагирующей примеси (или температуры) определяются не каскадным дроблением вихрей различных масштабов, а химическими реакциями. В результате условно осредненная скалярная диссипация оказывается явно зависящей от концентрации, т.е. поля с и Nc=D(Vc)2 коррелируют между собой. Рассмотрим в качестве примера диффузионное горение. В этом случае, как указано в § 2.1 (доказательство приводится в главе 5), концентрации всех реагирующих веществ с (индекс для краткости не пишется) выражаются через концентрацию химически инертной примеси, т.е. c = c(z). Следовательно, для скалярной диссипации концентрации с имеем[426, С.75]

Линейная зависимость (3.16) для r, вследствие своей простоты, наиболее подходит для решения первой из задач, указанных в начале главы, - разработать способ приближенного описания распределения вероятностей концентрации и коэффициента перемежаемости в турбулентных потоках. Исследование, проведенное в § 3.5, показывает, что использование (3.16) в целом позволяет справиться с этой проблемой. Однако в § 3.5 также установлено, что линейная зависимость имеет и определенные дефекты. Эти дефекты проявляются в том, что плотность вероятностей осциллирует при больших амплитудах пульсаций концентрации, т.е. в той области, где результаты измерений < и} z наименее достоверны из-за больших ошибок. Забегая вперед, отметим, что из результатов, описанных в § 3.6, следует, что для устранения осциллируемое™ требуется более медленный рост модуля <1/>г при больших значениях амплитуды пульсаций концентрации, чем это предписывает линейная функция (3.16).[426, С.85]

Коэффициент перемежаемости yz и условная плотность вероятностей концентрации в турбулентной жидкости />г, входящие в формулы (1.19) и (1.20), характеризуют степень смешения до молекулярного уровня. В частности, если коэффициент молекулярной диффузии D равен нулю и в начальный момент концентрация принимает лишь два значения 0 и 1, то получим 7i =, 7o = 1 — , yz = РГ =0 и = =7i- В указанном случае происходит просто турбулентная диффузия меченных жидких частиц (см. обзор в книге Монина и Яглома [1965]), процесс, который в литературе иногда называется "черно-белым" смешением (Прудников и др. [1971]). Дисперсия пульсаций концентрации при "черно-белом" смешении достигает максимально возможных значений max — 2 = (z >(1 -). По этой причине отношение a2/[ (1 — часто используется как количественная характеристика степени молекулярного смешения в турбулентных потоках (см., например, Рошко [1976]).[426, С.41]

Существующие сейчас экспериментальные данные по причинам, которые были указаны выше, не позволяют сделать однозначное заключение о характере рассматриваемого отличия (хотя некоторые тенденции и просматриваются на рис. 3.3 - 3.5; см. ниже). Поэтому обратимся за помощью к общим качественным рассуждениям в надежде, что они позволят выявить некоторые главные особенности функции < и) г . Прежде всего, ряд сведений об этой функции естественным образом вытекает из теории пути смешения. Рассмотрим поток с постоянным поперечным градиентом средней концентрации < z > — < z (0) > = Кх2 (пусть для определенности К > 0). Ясно, что в точке х2 = 0 положительные значения пульсаций концентрации лроисходят главным образом вследствие того, что в данной точке появляются жидкие частицы (моли), пришедшие из области х2 > 0. Поперечная скорость таких молей отрицательна. Можно также предположить, что чем больше наблюдаемое значение пульсации концентрации, тем из более далеких областей приходят указанный моль и, следовательно, тем больше абсолютное значение его поперечной скорости. Отсюда заключаем, что при положительных пульсациях концентрации, во-первых, (и2}2 < 0 и, во-вторых, | < w2) г I монотонно растет с увеличением z. Аналогичным образом рассматривается и случай отрицательных пульсаций концентрации,[426, С.85]

... 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