Основные свойства турбулентной струи

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ТУРБУЛЕНТНОЙ СТРУИ [c.100]

Основные свойства турбулентной струи [c.98]

В книге материал распределен следующим образом. В гл. 1—3 изложены основные свойства и характеристики энергетических топлив, термохимия реакций горения, материальный и тепловой баланс процесса горения. Прежде чем приступить к изучению процессов горения различных видов топлив (газовых, твердых и жидких), представлялось целесообразным кратко рассмотреть наиболее общие стадии и стороны сложного физико-химического процесса горения, какими являются равновесие и кинетика химических реакций горения, самовоспламенение турбулентный массо- и теплообмен в потоке, распространение турбулентных струй и системы струй. Рассмотрению этих вопросов посвящены гл. 4—7. В гл. 8—10 рассматривается теория горения газообразных и жидких топлив, а в гл. 11 — практика сжигания этих топлив, газомазутные топочные и горелочные устройства. [c.6]

Главная функция микрокамеры в 8С8-технологии состоит в образовании активных промежуточных компонентов и радикалов, необходимых для последующей инициации процесса АКС-сгорания в основной камере. Это осуществляется путем гашения пламени в соединительных каналах между основной камерой и микрокамерой, что приводит к локализации процесса неполного сгорания в объеме микрокамеры. Продукты неполного окисления затем могут вытекать из полости микрокамеры (в моменты времени, определяемые разностью давлений между основной камерой и микрокамерой) и перемешиваться как с находящимся в основной камере зарядом в текущем цикле, так и со свежим зарядом в следующем цикле. В обоих случаях это вызывает изменение химических свойств смеси и приводит к инициации процесса АЯС-воспламенения и более полному сгоранию в момент самовоспламенения и позднее в ходе расширения. Последний эффект (увеличение полноты сгорания на такте расширения в текущем цикле) еще более усиливается в результате интенсивного взаимодействия горящих газов в основной камере и турбулентных струй, истекающих с большой скоростью из микрокамеры [8.40, 8.46]. Эти струи переносят свободные радикалы в объем основной камеры и генерируют турбулентность высокой интенсивности. Поэтому в результате быстрого перемешивания этих радикалов и активных промежуточных компонентов с зарядом процесс сгорания в текущем цикле продолжается. Однако большая часть радикалов и промежуточных реагирующих компонентов удерживается в объеме микрокамеры для инициации процесса сгорания в следующем цикле. [c.397]

На каждый из упомянутых выше механизмов потерь оказывают влияние свойства топлива и конструкция камеры сгорания. Хотя теоретический удельный импульс системы определяют термодинамические и кинетические характеристики, степень его достижения обусловливается и газодинамическими эффектами. Дробление и испарение капель в основном определяют полноту сгорания и оказывают лишь второстепенное влияние на кинетические потери и потери в пограничном слое. Распыливание топлива определяется конструкцией форсунок и смесительной головки, тогда как скорости испарения зависят от конструкции камеры сгорания и свойств компонентов топлива. С точки зрения экономичности оптимальной является смесительная головка, обеспечиваюш ая такое распыление компонентов топлива, при котором они испаряются с одинаковой скоростью, а испарение завершается в одном поперечном сечении камеры сгорания. Камера при этом должна обеспечить достаточно большую относительную скорость Av между газом и каплями, чтобы полностью испарить последние на располагаемой длине. Характер изменения v по длине камеры определяется в значительной степени коэффициентом сужения камеры сгорания Лк/Лкр. Другими факторами, влияющими на распыление топлива, являются перепад давления ка форсунках, начальный размер капель, устойчивость внутрикамерного процесса, характер соударения струй, свойства топлива, самовоспламеняемость и турбулентность газов в камере. Распределение топлива в факеле распыла определяет влияние качества смешения компонентов [c.169]

Схема свободной (т. е. не ограниченной твердыми стенками) затопленной (т. е. распространяющейся в пространстве, заполненном средой тех же физических свойств, что и вещество струи) турбулентной осесимметричной (круглой) струи показана на рис. 29. Вследствие беспорядочного поперечного перемещения вихрей при турбулентном движении газа в струе происходит об мен импульсами меж.чу струей и окружающим ее неподвижным воздухом в результате струя постепенно увлекает за собой все большую массу окружающего воздуха и при этом, отдавая ему часть своей кинетической энергии, постепенно теряет скорость и расширяется. Образуется турбулентный пограничный слой струи 8, который снаружи граничит с окружающим неподвижным воздухом, а изнутри — с ядром невозмущенного потока (поверхность 7). По мере удаления от начального сечения 2, т. е. увеличения х, пограничный слой 8 становится шире, а ядро невозмущенного потока сужается наконец, в сечении струи 4, называемом переходным, это ядро исчезает. Далее располагается основной участок струи 5, в котором пограничный слой заполняет все поперечное сечение. В основном участке происходит [c.115]

Элементы структуры газожидкостной системы (волны на поверхности слоя или жидкостной пленки, газовые струи, пузыри, турбулентные вихри и т. д.) можно представить как несвязанные между собой резонаторы с различными собственными частотами. Тогда основная задача интенсификации процессов в газожидкостных системах методом наложения внешних колебаний сводится к выбору спектра воздействия, согласованного с акустическими свойствами системы. [c.49]

Вопросу выбора необходимой длины цилиндрической камеры смешения, в случае центрального расположения эжектирующего сопла, посвяш ено небольшое число работ, носяш пх, в основном, эмпирический характер. Предлагаемый в некоторых из них анализ нроцесса смешения в смесительной камере эжектора нам кажется физически недостаточно последовательным. Наиболее правдоподобной, по нашему мнению, является подмеченная Г. Н. Абрамовичем [1] аналогия между деформацией поля скоростей в свободной турбулентной струе и в камере смешения эжектора, выражающаяся в сохранении свойства аффинности полей скоростей. Известно, что свойство аффинности полей скоростей вообще характерно для турбулентного пограничного слоя. Это, естественно, приводит к мысли о возможности аппроксимации опытных данных соответствующими соотношениями из теории турбулентных струй. Хотя автор [1] и рассуждает подобным образом, однако для расчета длины камеры смешения он пользуется все же эмпирически подобранными численными соотношениями. В то же время, используя строгое решение уравнений для турбулентной затопленной симметричной струи несжимаемой жидкости [2] [c.254]

В данной главе рассматривается уравнение для плотности вероятностей концентрации динамически пассивной примеси. Как ив 1.3, ддя обозначения этой концентрации используется буква г. Здесь подробно обсуждаются гипотезы, используемые для замыкания этого уравнения. Анализируются решения замкнутого уравнения в случае статистически однородного поля концентрации и в свободных турбулентных течениях. В главе преследуются три основные цели. Первая является чисто практической и заключается в том, чтобы дать простой приближенный метод определения распределения вероятностей концентрации и коэффициента перемежаемости в струях. Эта задача решается по возможности без сложных математических выкладок. Вторая цель - исследовать математические свойства уравнения для плотности вероятностей концентрации, сформулировать краевую задачу и показать, что из условия разрешимости этой краевой задачи вытекают дополнительные связи между заранее не известными функциями, входящими в замыкающие соотношения. Этот результат имеет принципиальное значение, так как из него следует, что развиваемый подход позволяет сократить количество произвольных функций по сравнению с обычными полуэмпирическими теориями для одноточечных моментов. Не исключено, что новые пути построения замкнутой теории турбулентности будут связаны с совершенствованием этого подхода. Третья цель -изучить структуру изоскалярных поверхностей в турбулентных потоках. Такое исследование позволяет, во-первых, предложить дополнительный способ получения граничных условий для плотности вероятностей концентрации и выявить их физический смысл и, во-вторых, проследить взаимосвязь между перемежаемостью и структурой изоскалярных поверхностей. [c.70]

Пламя предварительно перемешанной продано-воздущной смеси в высокоскоростном турбулентном потоке легко стабилизировать [П, направляя газовую струю против основного потока. Это можно видеть на фиг. 1. При таком устройстве можно изменять в сравнительно широких пределах такие физические характеристики, как давление, температура и турбулентность смеси, а также соответствующие параметры стабилизирующей струи. Можно изменять также угол атаки стабилизирующ ей струи или использовать сложные струи. Таким образом, стабилизирующая струя действует, подобно перемещаемому стабилизатору с переменными свойства ми. Химические свойства основного потока и стабилизирующей струи также можно изменять в широких пределах. То обстоятельство, что в данном случае мы имеем дело со стабилизатором, свойства которого легко изменять, открывает много интересных возможностей для изучения пламени, так как возникает возможность контролировать механизм стабилизации любым потоком или сразу двумя потоками, а не только одним, как в случае обычных стабилизаторов. [c.316]

В частности, это относится к молекулярной диффузии при сжигании ненеремешанных газов. Процессы молярного (турбулентного) и молекулярного обмена в факеле протекают в основном параллельно. Принципиально в области весьма малых размеров б время молекулярного смешения (т б -) должно быть меньше времени турбулентного смешения (т 6). Практически, однако, развитый турбулентный обмен приводит к столь мелкому дроблению (и создает столь резкпе локальные градиенты), что роль молекулярного обмена становится пренебрежимо малой. Об этом свидетельствует, например, то, что индивидуальные физические свойства газов (константы молекулярного переноса) не сказываются ни на турбулентном смешении в струях, ни на структуре горящего тл рил лентного факела . [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология