Диффузия тепла в струе

На предыдущих страницах рассматривалось только изменение скорости диффузии струи. Если жидкость, вытекающая из отверстия, не идентична окружающей среде, то характерные свойства ее (температура, проводимость, концентрация взвешенных частиц и т. д.) также будут диффундировать. В дальнейшем изложении будет рассмотрен только случай диффузии тепла. [c.368]

Однако все рассмотренные выше положения принципиальна применимы и к случаю горения в процессе смешения. Действительно, для струи газа, вытекающей ламинарно, на всем протя жении до турбулентной зоны имеется определенный фронт пламени, возникающий там, где встречная диффузия горючего и воздуха образовала стехиометрическую смесь. Тепло от фронта пламени распространяется здесь и в сторону горючей смеси и в. сторону окружающего воздуха. Продукты горения из зоны реакции диффундируют и в свежий газ, и в воздух, отравляя последний. [c.111]

В современной лаборатории моделирования, занимающейся нестационарными процессами тепло- и массопереноса, необходимо иметь счетно-рещающее устройство. Сейчас применяются гидравлические интеграторы, просто и наглядно решающие задачи из этой области. В частности, они используются для численного интегрирования дифференциальных уравнений теплопроводности и диффузии при любых граничных условиях в одно-, двух- и трехмерном пространстве [Л. 7-5, 7-6, 7-7 ]. С их помощью решаются частные задачи расчета процессов диффузионного горения пласта угля [Л. 7-8] и диффузионного горения газового факела ]Л. 7-9]. Они используются для решения задач о распространении свободных турбулентных струй, некоторых задач пограничного слоя ]Л. 7-8] и др. [c.256]

Основные уравнения. При спуске космических кораблей в более плотные слои атмосферы в пограничных слоях на стенках корабля, а также в его передней части вследствие подтормаживания возникает высокая температура. Для того чтобы по возможности уменьшить нежелательный поток тепла к корпусу корабля, можно либо вдувать в пограничный слой через пористую стенку тонкую струю легкого газа, либо просто [выводить наружу тонкую пленку жидкости и дать ей испаряться. Такого же эффекта можно достигнуть, если сделать стенки корпуса корабля из сублимирующегося, т. е. из испаряющегося без плавления материала, например из графита или стекла. В результате сублимации материал стенок корпуса уносится пограничным слоем, происходит так называемая абляция материала. Во всех указанных случаях на стенках корабля образуются пограничные слои, в которых происходит диффузия двух или нескольких газов. [c.371]

Однако в пучках витых труб эта связь практически не реализуется [39] Это можно объяснить как влиянием конечности размеров источника и неравномерности поля скорости в ядре потока, так и загромождением исследуемого потока витыми трубами. Это приводит к тому, что нагретые частицы вблизи устья струи успевают пройти большое число не коррелированных между собой различных путей от источника до рассматриваемой точки, хотя распределения пульсационных скоростей при числах Ее > Ю" в ядре потока и приближаются к нормальному закону распределения. При числах Ее < Ю наблюдается отклонение пульсаций скорости от закона Гаусса в пучке витых труб, что свидетельствует об анизотропности турбулентности в таких пучках в этом диапазоне чисел Ее. Поэтому в закрученном пучке витых труб метод диффузии тепла от источника использовался только для определения коэффициента а. его применение оправдьшалось совпадением экспериментальных распределений температур с гауссовским распределением, хотя основные допущения теории Тэйлора в данном случае не выполняются строго. В экспериментах источник диффузии имел радиус, примерно в три раза превышающий радиус витой трубы. В этом случае свойства потока индикаторного газа (нагретого воздуха) и основного потока одинаковы, Это позволяет получить достаточно надежные опытные данные по коэффициенту В то же время если в работе [39] для прямого пучка витых труб, где радиус источника, бьш равен радиусу витой трубы, удалось оценить значение интенсивности турбулентности по уравнению (2.9), то в данном случае это исключается из-за больших размеров источника. Для увеличения точности определения коэффициента опыты по перемешиванию теплоносителя в закрученном пучке проводились при неподвижном источнике диффузии, а для определения полей температуры на различном расстояниии от него в витых трубах были установлены термопары. При этом измерялась температура стенок труб (т.е. температура твердой фазы в терминах гомогенизированной модели течения). Эта методика измерений могла приводить к погрешностям в определении коэффициента ) г, поскольку распределения температур в ядре потока теплоносителя и стенки труб различны, а следователь-различны и среднестатистические квадраты перемещений, а также и причем это различие, видимо, носит систематический характер. Подход к учету поправки в определяемый коэффициент Df при измерении температуры стенки изложен в разд. 4.2. [c.55]

В теории Тейлора переноса завихренности, формально от-вечаюш.ей равенству <з = 0,5, было получено качественное согласие с опытом расчетные профили температуры по этой схеме оказались более заполненными", однако степень совпадения расчета с опытом все еще оставалась неудовлетворительной. В частности, следует напомнить, что при эксперименте в свободных турбулентных течениях всегда наблюдается большая толщ.ина эффективного теплового слоя, чем динамического, и более быстрое падение температуры по оси струи, чем скорости. Иными словами, турбулентная диффузия тепла (вещества) протекает быстрее, чем количества движения. [c.82]

Диффузия тепла в струе выражается в переносе его через границу, проходящую между первоначальной массой и присоединённой массой, за счёт чего, как упоминалось выше, температура на осп струи падает, а поля температуры в поперечных сечениях струи иостеиенно сглаживаются. Постоянство тепло-содержан)тя свободной струи, подсчитанного по избыточным температурам, выражается следующим соотношением [c.263]

Саммерфилд и др. [162] предложили модель гранулярнодиффузионного пламени, согласно которой источником тепла, поступающего к поверхности горения, является множество маленьких диффузионных пламен, возникающих на границах струй газифицировавшихся окислителя и горючего (рис. 33,6). Суммарная скорость горения определяется процессом диффузионного смешения и протекания реакций в гомогенной газовой фазе. Поверхность горения также считается сухой. На основе этой хмодели выведен следующий закон горения р/г=а+Ьр / , где эмпирические константы а и ft зависят от времени реакции в газовой фазе и от времени диффузии соответственно. Хотя рас- [c.69]

Об отношении коэффициентов турбулентной диффузии импульса и тепла в свободной турбулентной струе. В кн. Тепло- и массоперенос (Труды 2-й Всесоюзн. конфер./Под ред. А. В. Лыкова). Минск Наука и техника, 407—413. [c.637]

Выше было жазано, что диффузия всякого рода примесей, находящихся иногда в струе во взвешенном состоянии (нанример, газовые примеси или дисперсная пыль в воздушной струе), имеет очень много общего с распространением тепла. [c.265]

Как диффузия вещества, так и передача тепла в газовой турбулентной струе происходят вследствие разности температур или концентраций, обусловливающих перемещение частиц газа. Поэтому при подобии в сечениях скоростных полей для параметров, однозначно зависящих от поля скоростей, также наблюдается подобие в частности, зависимости изменения тем1пературы и концентраций в газовой струе в области основного участка аналогичны. Степень незавершенности теплопередачи и диффузии по оси струи выражается уравнением [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...