Волна ударная в газовзвеси

В части I приводятся основные уравнения механики и теплофизики многофазных сред различной структуры, рассматриваются методы описания межфазного взаимодействия в дисперсных средах, исследуются ударные и детонационные во.п-ны и волны горения в конденсированных средах, газовзвесях и пористых телах, дается теория обработки и упрочнения металлов взрывом. [c.2]

Структура стационарных ударных волн в газовзвесях и парокапельных средах [c.334]

СТАЦИОНАРНЫЕ УДАРНЫЕ ВОЛНЫ В ГАЗОВЗВЕСЯХ [c.335]

Учитывая это обстоятельство, оценим характерные толщины ударных волн в газовзвеси в зависимости от свойств, содержания фаз и интенсивности волны. [c.346]

Б итоге, учитывая (" + 1)/(2у) 1, получим, что характерная толщина L ударной волны в газовзвеси равна [c.347]

Распад произвольного разрыва давления и течение в ударной трубе. Пусть имеется ударная труба длиной ЬЛ L. Длина Ъ нрн-ходится на КВД, заполненную однофазным газом с давлением р , и длина L — на КНД, заполненную газовзвесью при давлении В люмент t = Q диафрагма, разделяющая газ п газовзвесь при а = О, разрывается. Необходимо рассчитать образующееся волновое течение на основе уравнений (4.5.1) для V = 1 (плоские волны). [c.351]

Для экспериментального исследования волновых и высокоскоростных процессов в газовзвесях используют вертикальные ударные трубы. Характерная схема ударной трубы показана па рис. 4..3.1. Она представляет собой трубу с диафрагмой 2, разделяющей камеры высокого (КВД) и низкого (КНД) давлений. Имеется дополнительное оборудование 4 и 5 для заполнения КНД частичками твердой фазы. Исходная смесь газа с частицами в КНД к моменту разрыва диафрагмы создается отсечкой прокачиваемого через смеситель потока смеси. При этом частицы поддерживаются во взвешенном состоянии восходящим потоком газа, проходящим через вентиляционные каналы 3 и 10. Газо-взвесь может заполнять не всю КИД — между диафрагмой и двухфазной средой возможно существование области чистого газа. После разрыва диафрагмы в КНД образуется ударная волна, проталкиваемая газом из КВД. Процесс регистрируется малоинерционными датчиками давления 8, заделанными в стенки трубы. Описанная схема соответствует ударной трубе, реализованной в работе Е. Outa, К. Tajima, Н. Morii (1976). Эта труба имеет длину около Тми диаметр 70 мм. В отличие от приведенной схемы, двухфазная капельная смесь может создаваться в КНД введением капель сверху (см. А. А. Борисов, Б. Е. Гель-фанд и др., 1971). [c.332]

Рпо. 4.3.2. Газодипамичеср ая схема течения (а г-диаграмма п эпюра давле-тшя при i = <1 в ударной трубе, содержащей газовзвесь (при I = О двухфазная зона г > ж )) в КНД. Здесь г — волна разрежения в газе высокого давления, с — контактная граница, разделяющая расширяющийся газ КВД и сжатый газ КНД, d — граница газ—газовзвесь , g — волна сжатия, отраженная от границы газ — газовзвесь , / — ударная волна в газе и га-зовзвеси КНД. Штриховыми линиями и соответствующими буквами со штрихами показаны волны согласно равновесной схеме газовзвеси. Штрих-пунктпрная линия /" соответствует замороженным условиям, когда отсутствует влияние частиц [c.334]

Гис. 4.4.2. Поля интегральных 1фивых в координатах р и структуры р(х) стационарных ударных волн в газовзвеси. Случай а соответствует стационарной ударной волне сжатия со скачком ( Уо = Do> С/), а случай б — стационарной волне сжатия с непрерывной структурой (Се < [c.343]

Из представленных результатов видно, что сразу после разрыва диафрагмы, т. е. распада произвольного разрыва, в область низкого давления (КНД) идут ударная волна и контактная граница, отделяющая холодный и горячий газы, а в область высокого давления (КВД) —волна разрежения. В начальные моменты времени присутствие частиц не сказывается, и течение формируется, как в чистом (без частиц) газе по замороженной схеме (см. эпюру давления для i = 0,4 мс). Постененно частицы начинают оказывать заметное влияние на развитие процесса, подтормаживая газ, охлаждая горячий газ в области сжатия и нагревая холодный в области разрежения. В результате бегущий по газовзвеси передний скачок затухает п замедляется, а за ним формируется зона релаксацпи. С течением времени, если 1ШД и КНД достаточно длинные для данного размера частиц, конфигурация воли уплотнения асимптотически стремится к своей предельной стационарной структуре (изученной в 4) до тех пор, пока это стремление не нарушится волнами разгрузки от торца КВД или отражением от торца КНД. Предельная стацнонар-ная волна уплотнения может быть как со скачком (при достаточно сильном воздействии, определяемым величиной так и полностью размытой. Чем больше массовое содержание частиц рго/рю, тем требуется более сильное (за счет увеличения р ) стационарное (за счет достаточной длины КВД) воздействие, не зависящее от размера частиц, для сохранения скачка в предельной ударной волне. С уменьшением размера частиц время п расстояние установления стационарной волны сокращаются. Для условий на рис. 4.5.1 характерное время скоростной релаксации [c.354]

При прохождении ударной волны через газовзвесь частпцы отбирают у газа часть его кинетической и тепловой энергии, ускоряя тем самым затухание конечных возмугценпй. Это обстоятельство проиллюстрировано на рис. 4.5.4, где приведены результаты расчета взаимодействия ударного импульса, образованного в газе, с газовзвесью. Ударный импульс в газовзвеси затухает и замедляется как за счет волны разрежения от задней неподвижной стенки (а = —0,75 м), так и за счет частиц. При этом, в отличие от чистого газа, где структура волны близка к треугольной (штрихнуиктирные линии), наличие частиц трансформирует структуру волны в холмообразную. [c.355]

Рассмотрим вторую стадию, которую будем схематизировать следующим образом слой толщиной I монодисперсной газовзве-си с каплями, обладающими начальной скоростью (инициированной на первой стадии) в направлении движения волны, находится сзади фронта переднего скачка в газе. Для сравнения с этой схемой, которая будет обозначаться буквой (Ь), рассмотрим также другую схему (а),когда слой газовзвеси, имеющей нулевую начальную скорость Уго = О, находится впереди фронта волны (скачка) в газе. Ниже представлены результаты численного исследования возникающего нестационарного ударно-волнового двухфазного течения. [c.357]

Наличие в уравнениях для фронта пламени членов с S TJdx и й /с,(й)/йх описывающих процессы переноса, повышает их порядок. При этом указанным граничным условиям можно удовлетворить только при одно.м значении скорости (собстнепное значение задачи), которое определяется из решения задачи о структуре волны. Это отличает данную задачу от задачи о структуре ударной волны в газовзвеси, решение которой существует при любом сверхзвуковом значении скорости волны. [c.416]

Горячие продукты реакции образуют область горения, которая состоит из двух зон зоны, где частицы только разогренаются газом, и зоны, где частицы горят. Фронт горячих газов воздействует на среду перед собой как поршень, создавая в холодном газе область возмущения, где холодный газ движется, обгоняя и обтекая негорящие частицы. Чтобы конвективное горение могло развиваться, холодный газ в возмущенной области до прихода фронта горячих газов не должен унести холодные частицы. Интенсивность уноса зависит от инерции частиц, их количества и аэродинамических сил со стороны газа. Холодные частицы, попадая в область горячих газов, будут воспламеняться и, сгорая, выделять горячий газ. В результате фронт горения в газовзвеси может ускоряться, что может привести к образованию впереди (в холодном газе) ударной волны, приводящей к детонационному горению. [c.420]

При исследовании структуры детонационной или ударной волны по заданной скорости D (наклону ЛРМ) на ВУАС находится давление за замороженным скачком (точка/ ), которое на ЗУАС определяет состояние среды / за замороженным скачком. Структура ударной волны в газовзвеси представляет собой, таким образом, скачок по газу (переход из о в /) с последующей зоной релаксации (переход из / в е — в ударной волне без горения и из / в d — в детонационной). Если скорость ударной волны удовлетворяет условию Се< D < С, (где и (7, — равновесная и за- [c.427]

В детонационных волнах в газовзвесях с лидирующим скачком режим недосжатой детопацип (участок djD), связанный с необходимостью перехода скорости газа в зоне горения через скорость звука, не реализуется. Для медленных скоростей реакции это утверждение практически очевидно. В этом случае под действием межфазных сил трения и теплообмена формируется релаксационная ударная волна (переход из / в е), а затем система вдоль [c.428]

Учет через силу Бассэ влияния иредьгсторпи движения на поведение дисперсных частиц сллыю осложняет решение задач волновой динамики газовзвесей. Облегчающим обстоятельством является то, что при больших числах Rei2 относительного обтекания частиц (например, в ударных волнах) преобладающее значение имеют нелинейные инерционные аффекты, в то время как влияние нестационарных ( наследственных ) эффектов в газовой фазе весьма мало. Поэтому при решении задач волновой динамики газовзвесей нестационарными эффектами силового и теплового взаимодействия фаз часто пренебрегают. Характерным примером задачи, где необходимо и, в обозримом виде, возможно учесть эти эффекты, является задача о распространении слабых монохроматических волн во взвесях. В этом случае искомые функции, в том числе и Vz представляются комплексными экспонентами координат и времени (подробнее см. ниже [c.157]

Рис. 4.5.5, Расчетные распределения (эпюры) давления газа (а) и скоростей фаз (б) в различные моменты времени и изменения во времени ( осциллограммы ) давления газа и импульса частиц (в) в двух точках ( па двух датчиках при х = 0 (иа стейке) и а = — 0,5 м) при прохождении через слой газовзвеси (воздух -f- частицы кварца с исходными параметрами ро = 0,1 МПа, То 293 К, pWpio = 2,1, а = 30 мкм) стационарной ударной волны (ре/ро = 6) и отражении ее от неподвижной стенки (х = 0). Цифровые указатели на рис. а и б соответствуют различным моментам времени t (мс), причем t = 0 соответствует моменту, когда волна достигает стенки (i = 0). Цифровые указатели на рис. в соответствуют координате датчика х (м). Сплошные линии — скорость и давление газа, пунктирные линии — скорость частиц (б) и импульс частиц (а)

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...