Скорость испарения, влияние турбулентности

Существующие методы расчета горения турбулентного факела основаны на определяющем влиянии либо интенсивности перемешивания струй топлива и окислителя (для газового и легкоиспаряющегося топлив) [5, 6], либо скорости испарения (для тяжелых жидких топлив) [7]. Эти методы расчета не учитывают особенности развития процесса при переменных концентрациях реагирующих компонентов и меняющейся температуре и поэтому в конечном счете сводятся к некоторым эмпирическим (или полуэмпирическим) зависимостям, пригодным только для расчета определенных типов горелочных устройств. [c.249]

Метре капли в 290 мк — турбулентность оказывает заметное влияние в случае слабой степени предварительного испарения. Можно полагать, что это вызвано увеличением коэффициентов теплоотдачи из-за наличия большой относительной скорости между газовым потоком и каплей. Грубая капля не увлекается турбулентными пульсациями, и это улучшает тепло и массообмен между ней и потоком. [c.239]

Наибольшая интенсивность испарения капель будет иметь место в непосредственной близости от стенки. В первом приближении можно принять, что испарение капель происходит в тонком слое, прилегающем к стенке, и распределение концентрации капель по сечению пограничного слоя определяется турбулентной диффузией и подобно распределению скоростей и энтальпий смеси. В соответствии с принятой моделью на интенсивность конвективного теплообмена между поверхностью трубы и влажным паром будут оказывать существенное влияние переменность плотности смесп по сечению пограничного слоя и сток тепла в области интенсивного испарения капель. Влияние этих двух факторов можно учесть, используя асимптотическую теорию пограничного слоя [4.65]. [c.174]

Как и при испарении воды, в данных условиях имеют место процессы теплопроводности и диффузии, на которые в большинстве случаев оказывают влияние характер изменения скорости движущейся газовой фазы и ее турбулентность. Однако горение твердого углерода сопровождается химическими реакциями двух видов гомогенной (т. е. в газовой фазе) и гетерогенной (т. е. на поверхности раздела). Известно, что химические реакции не могут протекать с конечной скоростью в отсутствие конечного отклонения от термодинамического равновесия. Более того, при низких температурах эти отклонения могут быть весьма значительными. Следовательно, нельзя полагать, как в примере с водой и паровоздушными смесями, что S- и L-состояния равновесны. [c.42]

Анализ гидродинамики парового потока в тепловых трубах по ряду причин связан со значительными трудностями. Вследствие испарения и конденсации теплоносителя приходится рассматривать поток переменной массы, возникает необходимость учитывать наличие как осевой, так и радиальной составляющей скорости. Вдув при испарении и отсос при конденсации приводят к изменению коэффициента трения на стенке тепловой трубы, число Рейнольдса осевого потока переменно. Изменение давления по ходу потока пара обусловлено не только влиянием трения, но и в значительной мере инерционными эффектами. Разгон пара в зоне испарения создает дополнительный отрицательный градиент давления, а торможение пара в зоне конденсации — положительный градиент давления. При рассмотрении работы трубы в области низких давлений пара, когда мощность трубы близка к звуковому пределу и, соответственно, скорость пара близка к звуковой, необходимо учитывать сжимаемость пара. Если в зоне конденсации достигаются сверхзвуковые скорости, то возможно возникновение скачка уплотнения в этой зоне. Течение пара по длине трубы из-за переменности расхода может иметь зоны с ламинарным, переходным и турбулентным режимами. [c.41]

Допустим что поток пароводяной смеси в закризисной области гомогенен, а распределение капель по толщ.ине пограничного слоя определяется турбулентной диффузией подобно распределению скоростей и энтальпий. Влияние переменной плотности и стоков теплоты за счет испарения капель на законы трения и теплообмена можно учесть предельными формулами. [c.286]

Шервуд и Мейсел [703] изучали влияние турбулентности на скорость испарения. Эффект большой относительной скорости между каплей и газом исследовался Ранцом и Маршаллом [624]. [c.111]

Проверка теоретических решений требует прежде всего экспериментального определения степени выгорания топлива по объему камеры, что представляет очень большие трудности. Все же имеются некоторые исследования такого рода. Они используются как для сравнения расчетных результатов с экспериментальными данными, так и для подбора эмпирических расчетных формул. Можно, например, отметить работу Фледермана и Ханша [Л. 9-5], в которой скорость испарения гексанового факела исследовалась путем отбора проб на разных расстояниях от сопла. Хорошего совпадения с теоретическим расчетом но Проберту не получилось. Обнаружилось, что значительную роль играет относительная скорость капель и потока, которая не учитывается теорией Проберта. Кроме того, выяснилось влияние турбулентности потока. [c.233]

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, обеспечиваюп 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 Аи 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]

Влияние испарения частицы. Данное влияние проявляется как в изменении сопротивления частицы потоку, так и в появлении дополнительной силы. Кроу и Николс [68] теоретически установили, что горение и испарение частиц уменьшает коэффициент поверхностного трения. Ингебо [72] экспериментально исследовал скорости испарения и величину для изооктановых струй, ускоряемых турбулентными потоками воздуха со скоростью 43 ч-- 55 м/с. Он определил, что С а = 27 [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...