Поток тепла для смеси газов

Очевидно, что для расчета и установления соотношений между процессами переноса количества движения, тепла и массы в смеси газ — твердые частицы требуется знать скорости обеих фаз и распределение концентрации твердых частиц. В предыдущих разделах соотношения устанавливались исходя из общей средней концентрации. Измерения потока массы дискретной фазы с помощью счетчика столкновений частиц [741] и последующая обработка результатов [726] показали, что скорости отдельных фаз различны. Осуществлялась также регистрация столкновений частиц в отдельных точках потока с помощью датчика [830], а также емкостным методом [847]. [c.181]

Подогреватель работает по принципу смешения встречных потоков воды и пара. Вода разделяется водосливом на отдельные струи, последовательно проходит через дырчатые лотки и, падая в виде дождя, подогревается встречным потоком пара. Подогретая вода собирается в нижней части подогревателя. Греющий пар конденсируется небольшое количество водяного пара вместе с выделенными при подогреве воды газами удаляется через патрубок в крышке подогревателя. Для использования тепла паровоздушной смеси может быть установлен специальный охладитель. [c.121]

Целесообразнее применение коротких туннелей на толщину стенки топки с направлением удара потока горящей газовоздушной смеси в горку из битого шамотного кирпича, на раскаленной поверхности которого может быть достигнуто ее беспламенное сгорание, конечно при условии подачи в горелку воздуха, необходимого для сгорания газов в качестве первичного (см. рис. 91, 92). При этом раскаленная поверхность горки будет способствовать интенсивной отдаче тепла лучеиспусканием к поверхности нагрева котла, так как шамот, нагретый до температуры [c.145]

Сопоставим эти реологические соотношения с аналогичными соотношениями из кинетической теории. В рамках основного предположения, что градиенты термогидродинамических величин и внешние силы вызывают малое отклонение функций распределения от равновесного максвелловского распределения, формальная кинетическая теория многокомпонентных газовых смесей одноатомных газов умеренной плотности в рамках метода Чепмена-Энскога Чепмен, Каулинг, 1960) первого порядка приводит к следующим выражениям для полного потока тепла qJ и потоков диффузионных скоростей [c.95]

Турбулентный поток тепла. Ниже -105 км нагрев атмосферного газа поглощаемым солнечным излучением и инициируемыми этим поглощением химическими процессами компенсируется турбулентной теплопроводностью. Полный поток тепловой энергии многокомпонентной смеси, переносимый турбулентностью, возникающий благодаря корреляции между пульсациями удельной энтальпии и среднемассовой скорости течения, для стратифицированной атмосферы можно записать в виде ( см. (3.3.15 )) [c.244]

Параллельно с этим упрощенным подходом разработана усложненная математическая модель геофизической турбулентности, для которой, наряду с базисными гидродинамическими уравнениями для среднего движения, выведены эволюционные уравнения переноса для одноточечных вторых моментов пульсирующих в потоке термогидродинамических параметров многокомпонентной реагирующей газовой смеси. Модель включает в себя эволюционные уравнения переноса для составляющих тензора турбулентных напряжений Рейнольдса, составляющих векторов турбулентного потока тепла и турбулентной диффузии, уравнения переноса для турбулентной энергии и дисперсии пульсаций энтальпии среды, а также уравнения переноса для парных корреляций пульсаций энтальпии и состава смеси и смешанных парных корреляций пульсирующих концентраций отдельных компонентов смеси. Такой подход обеспечивает возможность расчета сложных течений многокомпонентных реагирующих газов с переменной плотностью, когда существенны диффузионный перенос турбулентности, конвективные члены и предыстория потока, и потому более простые модели (основанные на идее изотропных коэффициентов турбулентного обмена) оказываются неадекватными. [c.313]

В рамках двухжидкостной модели обсуждается ряд вопросов теории течений газа и диспергированных в нем твердых частиц малого, но конечного объема. Анализ основан на интегральных законах сохранения для смеси и для частиц, дополненных выражениями для силы взаимодействия сред и потока тепла между ними и уравнениями состояния. Как ив [1], вязкость и теплопроводность газа считаются существенными лишь при его взаимодействии с частицами. Взаимодействие между частицами допускается только на поверхностях разрыва типа пелены [2-4] ( сгустков [5]). При анализе допускаемых моделью поверхностей разрыва вводятся дополнительные предположения об их структуре. Рассмотрена автомодельная задача о начальном этапе распада произвольного разрыва. [c.471]

Пусть пучок мощного электромагнитного излучения (например, пучок света от лазера непрерывного действия или пучок сверхвысокочастотного радиоизлучения) пронизывает покоящийся газ. В обычных условиях многие газы почти прозрачны для электромагнитного излучения и не взаимодействуют с ним. Однако, если на пути пучка поместить поглощающий излучение слой, то в этом слое за счет поглощения энергии электромагнитного поля начнется выделение тепловой энергии. Таким слоем может служить область самого газа, если газ в этой области нагреть до высокой температуры, при которой он становится ионизованным (превращается в плазму) и сильно поглощает электромагнитное излучение. В зависимости от температуры, до которой нагревается в области поглощения излучения и выделения тепла плазма (при разной плотности потока энергии в пучке, достаточной для ионизации газа, это могут быть десятки тысяч, сотни тысяч и даже миллионы градусов), действуют те или иные упомянутые ранее механизмы передачи тепла близлежащим слоям газа. Нагреваясь, эти слои сами становятся способными поглощать электромагнитную энергию в результате зона тепловыделения в газе перемещается навстречу пучку излучения. По аналогии с горением химически реагирующих смесей описанное явление получило название—в случае, если источником излучения служит лазер,— светового лазерного) горения. [c.110]

Наряду с вязкостью и теплопроводностью диффузия влияет на структуру фронта ударной волны. Чтобы описать эту структуру, следует составить уравнения плоского стационарного режима, подобно тому как это было сделано в 2, при рассмотрении вязкого скачка уплотнения. Уравнения сохранения массы и импульса, первое и второе из уравнений (7.3), остаются, очевидно, без изменений (под ц теперь следует понимать коэффициент вязкости смеси). В уравнение сохранения энергии (третье из уравнений (7.3)) нужно добавить молекулярный поток тепла, связанный с диффузией, и вместо молекулярного потока, обусловленного теплопроводностью S, писать сумму 5 -f- В систему уравнений теперь войдет диффузионный поток i, которому пропорционален поток тепла q, т. е. войдет новая неизвестная функция, концентрация а. Поэтому к системе должно быть добавлено еще одно уравнение. Это — уравнение непрерывности (сохранения массы) одного из компонентов (при наличии уравнения непрерывности для всей массы газа сохранение второго компонента обеспечивается автоматически). [c.375]

По способу образования и структуре поверхности контакта ЦТА относится к барботажных аппаратам. В нем активным агентом является газ, который пересекает слой жидкости, диспергируя ее и образуя поверхность контакта. При малой скорости в барботажных аппаратах газ образует поверхность контакта в виде всплывающих пузырей. При больших скоростях газа поверхность контакта приобретает капельную структуру, что характерно и для ЦТА, в котором скорости газа значительно больше скорости всплытия пузырей. Однако это относится только к гидродинамике самого слоя газожидкостной смеси, если рассматривать поперечное течение газа со скоростью Wr. В остальном имеются существенные отличия. На входе газа в слой между решеткой и кольцевым вращающимся слоем образуется газовая прослойка, обеспечивающая равномерное распределение газа и равномерную радиальную скорость по всему слою. Плавный, безударный вход газа в слой уменьшает гидродинамическое сопротивление. В то же время перемещение слоя газожидкостной смеси со значительными окружными скоростями и интенсивное перемешивание частиц жидкости с потоком газа вследствие вихревого движения приводит к дополнительной турбулизации потоков во всем объеме слоя, что способствует интенсификации процессов тепло- и массообмена. Наличие тангенциальной составляющей скорости газа увеличивает продолжительность контакта газа с жидкостью, так как движение частиц жидкости происходит по спиральной траектории и за несколько витков частицы многократно обтекаются потоком газа. Увеличение веса жидкости в поле центробежных сил препятствует образованию пены, так как поверхностного натяжения становится недостаточно для ее формирования. Отсутствие пены в ЦТА, сковывающей подвижность отдельных мелких частиц жидкости и ограничивающей скорость газа (по условиям выноса пены из аппарата), также позволяет повысить интенсивность тепло- и массообмена. [c.15]

На разнобой в различных экспериментальных данных по интенсивности тепло- и массообмена в контактных аппаратах существенно влияет и то обстоятельство, что интенсивность передачи физической теплоты дымовых газов воде, испарения воды и конденсации паров неодинакова. Поэтому общая интенсивность передачи теплоты в контактном аппарате, где происходят все три процесса, существенно зависит от соотношения между собой значений Сф, Си и Qk- и именно поэтому весьма затруднительно установить какие-либо четкие закономерности общего (условного) коэффициента теплообмена для всей контактной камеры. В этом [можно убедиться, проанализировав влияние различных факторов на течение каждого из указанных выше процессов. Как известно, на передачу конвективной теплоты наиболее значительно влияют скорость потока и размеры обтекаемых насадочных элементов (эквивалентный диаметр газоходов насадочного слоя). Процессы конденсации паров в контактных аппаратах аналогичны тепло- и массообмену при конденсации пара из движущейся паровоздушной смеси. Л. Д. Берман [125] показал, что в этом случае конвективный теплообмен между паровоздушной смесью и пленкой конденсата не играет существенной роли. Определяющим фактором является скорость переноса пара к поверхности конденсации, зависящая от разности влагосодержаний или парциальных давлений пара в газовом потоке и у поверхности пленки. [c.168]

Из полученных результатов видно, что эксплуатационный режим работы горелки, соответствующий нормальному разрежению в топке 2 мм вод. ст., не совпадает с оптимальным, что указывает на сложность первоначальной наладки горелки. Уменьшение тяги приводит к росту потерь тепла с химическим недожогом газа, несмотря на некоторое повышение коэффициента избытка воздуха. Это является следствием чрезвычайно вялого смесеобразования в щели горелки при отсутствии турбулизации потока воздуха. Имеющийся кислород не успевает вступить в реакцию горения газа и уходит из зоны горения неиспользованным. Повышение химического недожога с увеличением тяги объясняется тем, что при этом из-за большой скорости газовоздушной смеси в щели горелки реакция горения не завершается вблизи огнеупорных стенок щели и часть смеси проскакивает в пространство топки, где температура уже недостаточна для продолжения горения. [c.76]

В авиационных парогазотурбинных реактивных двигателях вода, вводимая в поток воздуха на входе в компрессор, используется в контуре однократно. Для непрерывной работы таких двигателей на самолетах, очевидно, должны быть установлены баки (емкости) с водой. Конечно, это приведет к некоторому утяжелению самолета. Но так как удельная сила тяги парогазотурбинных реактивных двигателей значительно больше (в 2 раза и более) из-за более высоких значений термического к.п.д. и количества подводимого тепла, а удельные весовые расходы рабочего газа — парогазовой смеси и топлива — соответственно в 4—6 и 1,5—4 раза меньше, чем в обычных газотурбинных двигателях, то это утяжеление самолета, безусловно, оправдано (см. ниже). Уменьшение удельного расхода воды может быть достигнуто путем применения промежуточного охлаждения парогазовой смеси в компрессоре. [c.98]

Газ (природный или городской) поступает в горелку по тре.м газопроводам 1. При истечении из многоканальных сопл 2 газ инжектирует весь необходимый для горения воздух из атмосферы. Смешение газа с воздухом происходит в керамических смесителях 3. При истечении из смесителей струя газо-воз-душной смеси ударяется о торец рассекателя 4 и разбивается на потоки, которые, встречаясь с соседними струями, смешиваются с ними. Горение начинается при истечении смеси в камеру 5 и осуществляется по мере движения газо-воздушной смеси вдоль туннелей, образуемых рассекателями. Из камеры 5 в жаровую трубу 6 продукты горения поступают через отверстия диаметром 15 мм в шамотной решетке 7, интенсивно отдавая ей свое тепло конвекцией и частично излучением. Нагреваясь до красного каления, решетка 7 интенсивно облучает стенки жаровой трубы 6 и отдает им радиационное тепло. Об интенсивной передаче тепла излучением свидетельствует то, что температура наружной поверхности решетки 7 не превышает 1 000—1 100° С, тогда как в камере 5 развиваются температуры порядка 1 300—1 400°С. Две перфорированные пластины 8, изготовленные из шамота, также служат вторичными излучателями. Установка вторичных излучателей столь [c.156]

В случае использования для образования плазмы двухатомного газа в холодной зоне плазменной дуги, помимо энергии ионизации, выделяется энергия диссоциации, что ведет к увеличению размеров дуги. Это в свою очередь обусловливает увеличение пути и, следовательно, времени нахождения напыляемой частицы в потоке и обеспечивает ее расплавление при меньшей температуре потока. Вследствие выделения энергии диссоциации при использовании двухатомного газа возрастает и количество тепла, передаваемого поверхности обрабатываемого изделия. Поэтому если желателен минимальный нагрев поверхности, необходимо использовать одноатомные газы, скажем аргон, или смеси на их основе. [c.120]

При сжигании топлива в движущемся воздухе в поток вводится дополнительная масса топлива при сгорании топлива в воздухе выделяется тепло и образуется газ — продукты горения. В детальных расчетах можно учесть появление этой дополнительной массы газа и связанное с этим изменение физико-механических характеристик газа. На практике эта масса и иэменение свойств часто относительно малы, так как массовая доля топлива по сравнению с массовой долей воздуха, участвующего в химической реакции, даже в случае стехиометрической смеси мала, например, отношение массы керосина к потребной для его сжигания массе воздуха равно Истехиом 1/15. в действительности в камерах сгорания воздушно-реактивных двигателей (ВРД) весовая доля воздуха значительно больше стехиометрической, отношение а имеет порядок 1,5—3%. [c.98]

Использование для обогрева генераторов АХУ низ-копотенцнальных ВЭР без преобразования энергоносителя физического тепла газов физического тепла парогазовых смесей, охлаждение которых требуется по условиям технологии физического тепла продуктовых потоков тепла отбросной горячей воды и т. п. Естественно, что в этом случае затраты на энергоносители для обогрева генераторов АХУ оцениваются по нулевой стоимости. [c.217]

Содержание книги можно условно разделить на две части, в первой из которых (главы 1-5) подробно излагаются методы математического описания турбулентных течений многокомпонентных реагирующих газовых смесей, а во второй (главы 6-8) представлены конкретные примеры численного моделирования аэрономических задач. Первая глава, имеющая вводный характер, содержит некоторые общие положения теории турбулентности и обсуждение вопросов специфики природных сред, в которых многокомпонентная турбулентность играет важную роль. Во второй главе рассмотрена феноменологическая теория тепло- и массопереноса в ламинарной многокомпонентной среде и методами термодинамики необратимых процессов, с учетом принципа взаимности Онзагера, выведены определяющие соотношения для термодинамических потоков диффузии и тепла в многокомпонентной смеси газов. Третья глава посвящена построению модели турбулентности многокомпонентного химически активного газового континуума. С использованием средневзвешенного осреднения Фавра получены дифференциальные уравнения баланса вещества, количества движения и энергии (опорный басис модели) для описания среднего движения турбулентной многокомпонентной смеси реагирующих газов, а также дан вывод реологических соотношений для турбулентных потоков диффузии, тепла и тензора рейнольдсовых напряжений. В четвертой главе развита усложненная модель турбулентности многокомпонентного континуума с переменной плотностью, опирающаяся (в ка- [c.7]

Термин молекулярный диффузионный перенос охватывает явления диффузии, теплопроводности, термодиффузии и вязкости. Эти явления описываются некоторыми частями уравнений сохранения массы, количества движения и тепла, приведенных в предыдущем параграфе (см. уравнения (2.1.57)-(2.1.60)). В каждое из этих уравнений входит дивергенция потока некоторой величины, связанной, хотя бы и неявно, с градиентами термогидродинамических параметров (так называемыми термодинамическими силами). Существуют два способа получения линейных связей определяющга соотношений) между этими потоками и сопряженными им термодинамическими силами, основывающихся на макроскопическом (феноменологическом) и кинетическом подходах. Кинетический подход связан с решением системы обобщенных уравнений Больцмана для многокомпонентной газовой смеси и до конца разработан только для газов умеренной плотности, когда известен потенциал взаимодействия между элементарными частицами (см., например, Чепмен, Каулинг, 1960 Ферцигер, Капер, 1976 Маров, Колесниченко, 1987)). Феноменологический подход, основанный на применении законов механики сплошной среды и неравновесной термодинамики к макроскопическому объему смеси, не связан с постулированием конкретной микроскопической модели взаимодействия частиц и годится для широкого класса сред. В рамках феноменологического подхода явный вид кинетических коэффициентов (коэффициентов при градиентах термогидродинамических параметров в определяющих соотношениях) не расшифровывается, однако их физический смысл часто может быть выяснен (например, для разреженных газов) в рамках молекулярно-кинетической теории Маров, Колесниченко, 1987) [c.85]

Эта программа (по наведению указанного соответствия) в рамках кинетического подхода наиболее последовательно была осуществлена Ферцигером и Капером в монографии Ферцигер, Капер, 1976), в которой, в частности, коэффициенты многокомпонентной диффузии определены как симметричные. В данной книге предложен феноменологический вывод определяющих соотношений для термодинамических потоков (в частности, соотношений Стефана-Максвелла для многокомпонентной диффузии и скоррелированного с ними выражения для полного потока тепла), а также всех важнейших алгебраических формул, связывающих между собой кинетические коэффициенты переноса. При этом все полученные результаты (определяющие соотношения, формулы связи для коэффициентов переноса) полностью тождественны соответствующим результатам кинетической теории, приведенным в монографии Ферцигер, Капер, 1976). Однако, развитый здесь термодинамический вывод доказывает их универсальный характер, т.е. пригодность использования для описания не только одноатомных газов, но и более сложных сплошных сред, например многоатомных химически активных газовых смесей или жидких растворов (электролитов, суспензий и т.п.), для которых не разработан соответствующий кинетический аппарат. [c.86]

В аэрономических исследованиях при моделировании процессов тепло- и массопереноса удобно гшеть подобные определяющие соотношения в виде соотношений Стефана-Максвелла, в которые, вместо многокомпонентных коэффициентов диффузии (для которых кинетическая теория разреженных газов дает чрезвычайно громоздкие расчетные формулы), входят коэффициенты диффузии в бинарных смесях газов. Эти соотношения и соответствующее им выражение для полного потока тепла в многокомпонентной смеси получены в монографии методами термодинамики необратимых процессов с использованием принципа взаимности Онзагера-Казимира. Феноменологический вывод обобщенных соотношений Стефана-Максвелла обосновывает законность их использования с полу эмпирическими выражениями для бинарных коэффициентов диффузии (и коэффициентов термодиффузии), что важно с точки зрения практических приложений, [c.113]

Подставляя ряд (1.4) в уравнение Больцмана и приравнивая коэффициенты при равных степенях получают рекуррентную систему уравнений для определения и т. д. При построении решения методом Знскога — Чепмена /<°) " /о функция выражается через производные от гидродинамических величин п, и и Т и т. д. Зная функции можно выписать любые гидродинамические (макроскопические) величины в частности, это позволяет выразить тензор напряжений и вектор потока тепйа через п, ии Т и их производные. Заменяя в общих уравнениях сохранения тензор напряжений и вектор потока тепла через гидродинамические величины, при оставлении в ряде (1.4) одного члена получим уравнения Эйлера, при двух — уравнения Навье—Стокса, при трех—уравнения Барнетта и т. д. ). Важно отметить, что кинетическая теория позволяет не только найти связи между тензором напряжения и вектором потока тепла и производными от гидродинамических величин, но и выразить входящие в эти связи коэффициенты пропорциональности (коэффициенты переноса) через известные свойства молекул. Этот метод используется для определения коэффициентов вязкости, теплопроводности и других переносных свойств газов и газовых смесей в широком диапазоне давлений и температур, для которых чрезвычайно трудно получить экспериментальные значения. [c.426]

В смеситель добавляется пар в таком количестве, чтобы отношение его к сухому газу было равно ок. 3 1. В трех последовательно соединенных теплообменниках 5 газо-паровая смесь нагревается за счет тепла конвертированного газа, после чего поступает в конвертер б. В конвертере газо-паровая смесь проходит через слой катализатора, где протекает реакция, сопровождаемая повышением г° до 520—550°. В конвертере газо-паровая смесь разделяется на два параллельных потоку, к-рые проходят отдельные слои катализатора и соединяются по выходе из конвертера. Катализатор представляет смесь окисей железа и магния, активированную окисями калия и хрома. Смесь конвертированного газа с избытком пара направляется из конвертера в теплообменники, где она охлаждаясь отдает свое тепло поступающей смеси. Далее тепло конвертированного газа используется в водонагревательной башне 7 для нагревания воды из сатурационной башни. Окончательное охлаждение газа нроизводится в конденсационной башне 8, после чего сырой конвертированный газ собирается в газгольдере 9. Для получения чистой азото-водородной смеси сырой конвертированный газ подвергается очистке от углекислоты, сероводорода и окиси углерода. Обычно применяемый метод очистки заключается в вымывании основной массы углекислоты и сероводорода водой под давлением 16—25 at. Газ после водной промывки содержит 1—3% Oj и практически не содер> жит сероводорода. Энергия отработанной воды, насыщенной СО , используется в турбине. Водная промывка осуществляется в стальных скрубберах, заполненных насадкой ив железных колец Рашига, орошаемой водой. При водной промывке кроме углекислоты и сероводорода в воде растворяются также В. и дру- [c.511]

В том случае, когда учитывается диссоциация и в смеси присутствуют атомы и молекулы, выражение для потока тепла содержит член, обусловленный диффузией атомов и молекул поперек пограничного слоя. Например, если поверхность тела холоднее, чем внешний поток, атомы будут диффундировать к поверхности, рекомбинируя на поверхности или вблизи нее, тогда как молекулы будут диффундировать от поверхности во внешний поток, где они затем будут диссоциировать. Для идеально диссоциирующего газа выражение для потока тепла имеет тогда следующий вид [c.105]

Стабилизаторы пламени обеспечивают стабильное положение фронта пламени в камере, удерживают его от сноса потоком газа. Турбулентная скорость распространения пламени, как известно, не превышает 10. .. 15 м/с, а скорость потока в конце диффузора, как указывалось выше, составляет 100. .. 180 м/с. Поэтому осуществить устойчивое горение топлива в форсажной камере невозможно без специальных устройств, которые называются стабилизаторами пламени. Наиболее широко применяются стабилизаторы в виде плохо обтекаемого тела — желоба У-образного профиля с углом при вершине 30. .. 60°, обращенным навстречу потоку, и расстоянием между выходными кромками 30. .. 60 мм. Этот размер называют полкой стабилизатора. Стабилизаторы, как правило, выполняются из листового материала. За стабилизатором пламени образуется зона обратных токов, в которой циркулируют продукты сгорания топлива с температурой порядка 1500. .. 2000 К. Поэтому внутри стабилизатора недопустимо располагать какие-либо неохлаждаемые элементы конструкции (болты, трубки и т. п.). Сама же стенка стабилизатора охлаждается снаружи набегающим потоком более холодного газа и форсажным топливом, которое подается перед стабилизатором. Зона обратных токов, благодаря очень высокой температуре газа в ней, служит источником тепла для непрерывного поджигания топливогазовой смеси, набегающей на стабилизатор, и удерживания фронта пламени от сноса. [c.451]

Она исчезает в газе из максвелловских молекул п имеет разные знаки для жестких и мягких потенциалов межмолеку-лярнык взапдюдейсгвпй, что определяется множителем Х . Например, в случае молекул с жестким потенциалом на легкий компонент смеси действует термосила в направлении, противоположном потоку тепла этого компонента. [c.46]

При наличии химических реакций в пограничном слое необходимо учитывать дополнительное выделение и поглощение тепла внутри слоя. В этих случаях кроме совокупности уравнений пограничного слоя нужно рассматривать уравнения, определяющие условия протекания химических реакций. Рассматривая движение смеси газов в целом, нужно иметь в виду, что физические параметры смеси р, fi, %, D, Ср будут зависеть от состава, давления и температуры смеси. Определение этих параметров (особенно характеризующих переносные свойства газовых смесей) связано с некоторыми предположениями, которые делаются заданием потенциалов взаимодействия при столкновении частиц различных типов. Ряд предположений приходится делать при задании кннетики химических реакций. ГТоэтому расчеты (даже в случае ламинарного режима течения в пограничном слое) должны обязательно сопоставляться с экспериментальными данными. Кроме того, при высоких температурах появляется еще выделение и поглощение тепла путем излучения. Влияние излучения в воздухе растет при увеличении температуры и особенно существенно при скоростях полета более 10 км/с. Во многих случаях влияние излучения иа конвективный теплообмен невелико, при этом лучистый и конвективный потоки могут рассчитываться независимо. В главе весь анализ приводится для ламинарного пограничного слоя, одиако полученные выводы могут использоваться и для расчета турбулентного пограничного слоя. [c.176]

Для примера рассмотрим случай химической эрози углерода в потоке смеси газов (продуктов сгорания орга нического топлива). Баланс энергии на поверхности тепле обмена без учета радиационного теплообмена имеет ви, [c.202]

Специфической особенностью утилизации тепловых ВЭР нефтехимического производства, образующихся в виде тепла продукционных потоков, является то, что затраты на охлаждение этих потоков относятся на основное производство независимо от того, используется это тепло или нет. Так, охлаждение пирогаза в производстве этилена, контактного газа в производстве мономеров для синтетических каучуков, парогазовой смеси реакторов прямой гидратации синтетического спирта и т. п. диктуется технологическими условиями. В большинстве случаев охлаждение этих потоков в котлах-утилизаторах с выработкой насыщенного пара давлением 0,5—1,5 МПа экономически более целесообразно, чем охлаждение их проточной или оборотной водой, даже без учета использования вырабатываемого при этом пара. Для таких производств затраты на получение утилизационного пара принимаются равными нулю, так как затраты на сооружение и обслуживание котлов-утилизаторов, выполняющих роль охладителей продуктовых потоков, относятся на основное производство. [c.294]

Таким образом, в период индукции исходная смесь путем диффузии обогащается продуктами горения, постепенно приобретая температуру 7, близкую к температуре горения. Тепловой поток из зоны реакции, идя навстречу поступающей непрореагировавшей смеси, обеспечивает ее нагрев и, в итоге, плавный ход кривой изменения температуры. Величина этого теплового потока может быть относительно значительной, так как на окончательный нагрев газов от Т до требуется немного тепла. В балансе энергии зоны горения приходом следует считать выделение тепла в результате реакции, а расходом — тёпло, уносимое продуктами горения из зоны горения, и тепло, затрачиваемое на нагрев непрореагировавшего газа (за счет теплопроводности, диффузии и излучения). Математическая обработка уравнения баланса тепла привела Я. Б. Зельдовича к следующему уравнению для нормальной скорости распространения пламени [c.106]

Более удачными оказались попытки использовать непосредственный нагрев воды в потоке дымовых газов. Для этого либо морская вода впрыскивается в газовый поток, либо сквозь слой воды барботируют газы. Однако при этом возникают две проблемы очистка пара и дистиллята от загрязнений продуктами сгорания, среди которых могут быть и канцерогенные вещества обеспечение эффективной конденсации пара из паро-газо-вой смеси. Как известно, примеси газов резко ухудшают теплопередачу при конденсации, а недостаточное охлаждение смеси ведет к потере значительной части вторичного пара. Последнее обстоятельство, а также практическая невозможность регенерации тепла не позволяют обеспечить приемлемые экономические показатели этих установок. Примеры их промышленного [c.31]

Существует несколько решений точного уравнения энергии пограничного слоя при транспирационном охлаждении со вдувом различных газов в воздушный пограничный слой. В этих решениях учитывается не только совместный тепло- и массоперенос в пограничном слое, но и значительное изменение существенных для переноса свойств смеси (включая число Льюиса), Это особенно важно при высоких скоростях вдува, когда концентрация вдуваемого газа в 0-состоянии высока. (Заметим, что при В—>-0 число Стантона должно стремиться к значению, характерному для простого пограничного слоя воздуха с постоянными свойствами, независимо от того, одинаковы или различны составы вдуваемого газа и газа в основном потоке). Результаты расчетов для переменных физических свойств можно представить в той же форме и той же системе координат, что и для постоянных свойств (рис. 16-5 и 16-6). Однако Bh в этом случае не связана с сохраняемыми свойствами. [c.404]

Наибольшее практическое значение имеет возвратное движение раскаленных тазов к внутренней поверхности потока пылевоздушной смеси. Благодаря этому движению обеспечивается устойчивый подвод тепла, необходимый для нагрева угольной пыли до воапламенения. Чем выше температура топочных газов и чем большее их количество подсасывается к корню факела, тем быстрее и устойчивее происходит воспламенение топлива. [c.135]

Стабильное горение движущейся топливовоздушной смеси возможно при равенстве скоростей потока и распространения пламени. Для этого применяют специальные технические рещения. Прежде всего стремятся турбу-лизировать поток в зоне горения, что интенсифицирует процесс тепло- и массообмена, улучшает смесеобразование и увеличивает скорость распространения пламени. Для турбулизации потока используют лопаточные за-вихрители или плохо обтекаемые тела, располагаемые во фронтовом устройстве пламенной трубы. За этими элементами возникает зона обратных токов (ЗОТ) с пониженным статическим давлением, создается эжекция газа [c.69]

Для обеспечения стабилизации пламени и полного сгорания газа беспламенным способом поток газовоздушной смеси должен ударяться в горку. Кроме того, раскаленная поверхность шамота значительно повышает отдачу тепла лучеиспусканием (радиацией), что важно при бесиламенном сжигании газа, дающем прозрачное пламя, обладающее пониженной способностью излучения, по сравнению с менее прозрачным и светящимся пламенем. [c.202]

Мы начнем с вывода осредненных дифференциальных уравнений баланса вещества, количества движения и энергии (опорный базис модели), предназначенных для описания развитых турбулентных течений многокомпонентной смеси химически активных газов, и проанализируем физический смысл отдельных членов этих уравнений ( ЗЛ). Особое внимание будет уделено выводу (традиционным способом, основанном на понятии пути смешения) замыкающих реологических соотношений для турбулентных потоков диффузии, тепла и тензора турбулентных напряжений Рейнольдса ( 3.3). Прогресс в развитии и применении полуэмпирических моделей турбулентности первого порядка замыкания (так называемых градиентных моделей) для однородной сжимаемой жидкости (см., например, Таунсенд, 1959 Бруяцкий, 1986 Ван Мигем, 1977)) позволил получить обобщения некоторых из подобных моделей на важный для целей геофизики и аэрономии случай свободных стратифицированных течений многокомпонентной реагирующей смеси с поперечным сдвигом скорости Маров, Колесниченко, 1987). [c.114]

Для того чтобы продувка цилиндра вообще могла быть осуществлена, должен быть обеспечен перепад давления продувочного воздуха от входа его во впускной клапан до выхода его через выпускной клапан или входа в выпускной трубопровод. Этого можно достигнуть, увеличив размеры выпускного трубопровода. Однако такой способ неэкономичен. Неэкономичность его состоит в том, что высокие скорости истечения выпускных газов через выпускные клапаны сначала резко снижаются, а затем в сопловом венце турбины должны быть снова высокими. Расширение газов в ресивере большого объема связано не только с падением давления, но и с тепловыми потерями. В этом случае турбина находится под непрерывным воздействием газов. Более экономичным является метод импульсивной работы. Для этого выпускным газопроводам придают по возможности малые проходные сечения, а сопловой венец турбины делают возможно широким, что позволяет сохранить высокие скорости выпускных газов. Несмотря на большие размеры соплового венца, турбина будет работать с большими скоростями газа, во-первых, благодаря высокой температуре и большим объемам выпускных газов, а, во-вторых, вследствие высокой скорости этих газов на входе в сопловой венец турбины. В результате достигают требуемых высоких чисел оборотов турбины, а следовательно, и необходимой производительности нагнетателя. Кроме того, вследствие сравнительно больщих сечений соплового венца турбины пиковые импульсные давления выпускных газов настолько быстро снимаются, что противодавление в сборных ресиверах к началу дгериода продувки оказывается практически равным нулю. Таким образом, при описываемом способе работы турбина получает отдельные, быстро следующие один за другим импульсы газа высокого давления и высокой температуры в промежутках между периодами продувки цилиндров. При этом удается избежать смешения высокоэффективных выпускных газов из одного цилиндра с менее эффективной смесью выпускных газов и продувочного 1юздуха из другого цилиндра. При таком способе работы тепло, отводимое из цилиндров потоком продувочного воздуха, а также выдуваемые из цилиндров остаточные газы оказывают дополнительное воздействие на работу турбины. [c.394]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...