Уравнения реагирующего турбулентного пограничного слоя

Уравнения реагирующего турбулентного пограничного слоя. Вначале мы выведем уравнения переноса [c.236]

Затем в соответствии с уравнением (7.11) применим процесс осреднения к каждому члену полученных уравнений с учетом общих правил вычисления средних значений величин и их произведений по формулам (7.12) — (7.14). Мы при этом предполагаем, что у коэффициентов переноса (1, к, Ье, Рг и т. д. значения флуктуаций пренебрежимо малы по сравнению с их средними значениями. В результате мы получим следующие дифференциальные уравнения течения сжимаемого турбулентного пограничного слоя в реагирующей смеси [c.242]

Имея в виду результаты предшествующего обсуждения, мы построим теорию реагирующего сжимаемого турбулентного пограничного слоя, включающую предположения о том, что все химические реакции происходят на поверхности или границе раздела между газовым слоем и твердой или жидкой фазой и что никакие реакции не происходят внутри самого газового слоя. В соответствии с этими предположениями продукты химических реакций и исходные вещества будут распространяться по газовому слою только путем диффузии. Будет показано, что эти предположения приводят к исчезновению члена гЬ1 из уравнения диффузии, что в значительной степени упрощает получение решения уравнений пограничного слоя. Приступая к этому, мы начнем с предположений о тонком пограничном слое, которые использовались в предыдущем пункте, т. е. относительно любой зависимой переменной Р внутри пограничного слоя выполняется неравенство [c.296]

При высоких температурах плазменных струй характерное время многих реакций сравнимо с характерным временем смешения и значительные превращения реагентов могут происходить на участке незавершенного турбулентного смешения реагирующих потоков. В пределе "быстрой" химической реакции [439] процессы химического превращения полностью определяются процессами переноса. При рассмотрении реакторов-смесителей с коаксиальным вводом дозвуковых потоков реагентов и плазмы смешение происходит в ограниченном пространстве реактора, поэтому возможно образование зон рециркуляции [82, 84, 86]. Наличие в потоке таких зон делает необходимым пользоваться системой уравнений Навье—Стокса, а не приближением пограничного слоя. [c.184]

В частности, изучаются некоторые вопросы теории вязких течений реагирующих газовых смесей, выводятся общие уравнения теории пограничного слоя, причем рассматриваются как ламинарный, так и турбулентный случаи. Результаты, относящиеся к расчету теплопередачи для двумерных и трехмерных форм, получены с учетом диссоциации газа в пограничном слое, химических реакций, отличных от диссоциации, эффекта переноса массы, оплавления поверхности, взаимодействия между газом в пограничном слое и поверхностью. Главное усилие было направлено на то, чтобы дать основные идеи исследователям, стремящимся вырваться за пределы [c.11]

Информация о полях скорости и давления, необходимая для решения задач о распределении и превращении веществ в реакционных аппаратах, часто может быть получена из рассмотрения чисто гидродинамической стороны проблемы. Огромное разнообразие реальных течений жидкости, подчиняющихся одним и тем же уравнениям гидродинамики, обусловлено множеством геометрических, физических и режимных факторов, определяющих область, тип и структуру течения. Классификацию течений для описания их специфических свойств можно произвести различными способами. Например, широко распространена классификация течений по величине важнейшего режимно-геометрического параметра — числа Рейнольдса Ке течения при малых числах Рейнольдса [178], течения при больших числах Рейнольдса (пограничные слои [184]), течения при закритических числах Рейнольдса (турбулентные течения [179]). Следует заметить, что такая классификация имеет важный методический смысл, поскольку определяет малый параметр, Ке или Ке , и указывает надежный метод решения нелинейных гидродинамических задач — метод разложения по малому параметру. Не отрицая плодотворность такой классификации течений, в данной книге будем исходить не из математических и вычислительных удобств исследователя гидродинамических задач, а из практических потребностей технолога, рассчитывающего конкретный аппарат с почти предопределенным его конструкцией типом течения реагирующей среды. В этой связи материал по гидродинамике разбит на две главы. В первой из них рассматриваются течения, определяемые взаимодействием протяженных текучих сред со стенками аппарата или между собой течения в пленках, трубах, каналах, струях и пограничных слоях вблизи твердой поверхности. Во второй главе рассматривается гидродинамическое взаимодействие частиц различной природы (твердых, жидких, газообразных) с обтекающей эти частицы дисперсионной средой. [c.9]

Введение. Эта глава посвящена диссоциирующему сжимаемому турбулентному слою. Здесь мы намереваемся изложить некоторые методы, используемые при расчете теплового потока и поверхностного трения в случае диссоциирующего сжимаемого турбулентного пограничного слоя у поверхности в условиях гиперзвукового полета. Как часть нашего анализа будут получены уравнения реагирующего турбулентного пограничного слоя. [c.232]

Таким образом, для вычисления макроскопической скорости реакции, идущей на неравнодоступной поверхности, недостаточно знать химическую кинетику процесса и средний коэффициент массопередачи. Единственно строгим методом расчета, как отмечалось в п. 1, является решение уравнения конвективной диффузии в пограничном слое с граничным условием, учитывающим скорость химических превращений. Решение этой задачи для полубесконечной пластины, обтекаемой ламинарным потоком жидкости [1], показывает, что эффективная толщина пограничного слоя зависит не только от физических свойств потока и скорости его движения, но и от скорости химической реакции на поверхности. Приближенное решение той же задачи для газового потока с ламинарным и турбулентным пограничным слоем получено в работах [5, 6]. Попытки строгого решения задачи для тел более сложной формы, а также учета разогрева реагирующей смеси и поверхности катализатора за счет тепла реакции наталкиваются на серьезные затруднения.-Поэтому до сих пор все расчеты и исследования диффузионной [c.123]

Введение. В гл. 7 был дан вывод уравнений турбулентного пограничного слоя химически реагирующего газа. Эти уравнения были использованы при получении выражений для теплопередачи от турбулентного пограничного слоя диссоциирующего газа. Осталось рассмотреть более сложный случай — турбулентный пограничный слой химически реагирующего газа при наличии переноса массы. Этот более сложный случай рассматривается в настоящей главе. [c.276]

Дальнейшее развитие гидродинамическая теория вязкого подслоя получила в работе Шуберта и Коркоса [43, 44]. В ней линеаризованные уравнения Навье — Стокса для пульсаций скорости упрощались за счет того факта, что в области вязкого подслоя отсутствует нормальный градиент пульсаций давления. Шуберт и Коркос положили этот факт в основу линейной теории и на этой основе смогли разрешить многие из отмеченных трудностей в постановке граничных условий. При этом подслой рассматривался как узкая область типа пограничного слоя, реагирующая на турбулентные флуктуации давления, которые создают известную движущую силу для процесса переноса импульса в подслое. Предположение о том, что р(х,у,гх)=р х,хг) (где индекс ш — условие на стенке), позволило учесть условия во внешней части пограничного слоя, связав тем самым процессы эволюции турбулентных возмущений в этих частях пограничного слоя, и в то же время дало возможность ограничиться следующими простыми усло-вия.ми обычные условия прилипания на стенке и требование, чтобы при возрастании у влияние вязкости в решении исчезало. [c.179]