Основы теории горения Сполдинг Д.Б. (1014184), страница 6
Текст из файла (страница 6)
н"сфгстьная величина сал ннердин ствиовнжя столь больн'ой, 'па ламнна(шып режим нарушается, ° ваз~нгкаег турбь.тненгпос течение. ~ этом с.зуаве скорость жндхости в хакой-лабо точке пои ~ че постоянка, а колеблется в большей нли меньшей степени око.ю пскоюроггз ср Пп го ззвченпл Всзещгв. этого вихри илм чшш жииносзл пепемещшотся в направз гпггг, перпенднкулзрном нанравленвю движения основнщ потока. Этв перемещения молей, хотя послелпве имеют зн~ гиылыю ботьшие масштабы, аналощчиы Ошпоряло нгоь лвиж "зпю молекут в ламянарном потоке, которое опрнз пнет явление вязкости.
Поэтому и прн турбулегпном р ж тге, когаз соселние слов жвдкостя Нанжутск с разапчпыи скоростями, также возникает сила трения, сштарая воле стане польщен интенсивности поперс'шаго лзнженян тизч ~елыго больше, чем сила трения, вазникзгогная в реву.гьта. гшйствия зголекуларнон вязкости. Турбулентное сопрощшл, пне трения кожно хзрактерггзоззть зффситнввой «турб лснтпой вкзггостью» ПОследняя, олнако, не является сваг сгвом живости, кзк молекулярная вязкость, а пропер~та нальна скорости течения жидкости, се плогггсстгг а лггьс1гны размерам. Различие гчежлу лвииаарныч и турбулеатпым г чепием можно выяснить, рассмотрев характер анижеи' з*жоплевтгой струн килкостп, втекзюшсй а хазой-лж сбьем. с зу Нв рнс.
2-З показаны профлли скоростей струн жилыют распгнряющейся прл выгекании в резервуар. Сначала зрш положим, что течение л,тикчэрное. Ширину струи б мажь найти, принимая во внимание, что свлы авакс;тп, умей шающие скорость струи, в этом случае пропорпнональй РМб, тле 1з -- начзльн, Л'-л ' ~ саорость струн в 1--расстс гь у. ~гх й й ние от вхпа*; умспшзен' зточ зропорнионаш по рУ Тв гич образ пг, ~ ак и ран г, ) -'/, ' ззч т е отнаситгмьная шнриг стргв оораюю проспрцнагвлы а корвю кзз цг оному Расстояния по огн Прн турбулентном тсчепшг вепичгну р нужно знменн турбулентной вязяостью, катораи пропорнвонзлыш рО! Э дает ьД = салаг, (2 т.
е в этом случке струя имев" форму конуса, прячем уг ш конта 1 " ,, че зввкнг от критерия Рсбнотьхсв Эгат резтльгтг имеет большее значение акзвывзшся, ьто прн лостаточ:ю Л тьша ~ значениа кРитерва Рсйнаш лев, ко-Да возникает кы а гуж~ пнпюгть, фартга профи ~я скарктей перестает зав: ° сть ат элиа критерия узрвьтгр льпжелпя стрти слаба зависит от составили з,пхкктн ка граинчаых ловерхнглтят. н течевне в самой ,грте мажет быть турбулентным Однако вблизи паверхлз. ,ш тсш, нагорав оатекается жвдьктый, существует об.
-,,гль, гзе происходят угасание турбутеп шбстп и абразуетсн втгинзрнгчгд поделай. Поэтачт сопрзняегся зависимость коффиппепта сопраппв.ганна ш. эязкости. оп пргзблизщельпа прапорнчонален критерию Рейпольща н спшеазг — 0,2. Эю т,.кже спрзвед.пзпо гзя течеявя енчщш труб. Ко.фф...в...вс..л. Гурл течении жидкости крез о верстг~е проасходкт падешш давления, вгюнш аюптсе вследствие ускоренпв жидкости и действяп сял ввзкостного вло турбулегпнога трения. Еатя воигсрнй Рейнальдсз больше некоторого мнпичальваго зпв. чопня, тг тр.воем ноогчо преяебречь, и паласио давления в этан случае пропорционально талька силач мнерпии, т е.
, ргч Объемный расход пркорпианащи скорости и площади ~ твсрсгпя, т с недавние АУ дррр, где А — площздь отпертнл. др — перепад давленая и р — лтотггкть Коэффипнеят прапарппональнасти, деленный нз эг 2, |лзывагтся каэффпшщпап расхола Ес.эн жпдкость с задышал скоростью дважетси чеРез очажную снсюму канадов и отверстий, например через камеру сгорання, та расчет пзления.давленая весьма алгруд:шгелан Однщо, кли рвсоматрнвать сискму кжг ряд сопротивлений, ш лачснпых пщдезова елька и параллельно, та чажпо псполщовать арзневу~а методоку Ркчета. Прн расчете дрехполагается, что в состечс отсутщвуют источники или стоки жидкости, а тзкже, чта падкие лавзск'Ы чо любому пути згежлу двумя тачками одинаково.
Такай овс ' течет вналщзчеп раечку сопротивления электрячккай сети ьа основе закона Кнркгафа Р казанные прелпосыдки пошоляюг составить уравнения, з которые вхоляг сноросги в раззггчных тачках системы, коз фшщшпы расшив л ьоэффншщпы савротвщеняя д.щ зт различныт отверстий и каналов Доля козффицнсчтгы ратх~ да и сопроелнлслия известны, ш из зюж уравнений можа найти раслолы через разветвляющиеся каналы и сопротн! гснве всей системы. Однако указав»ые уравнения нелане1 ны, так кзк падение даатсиви ггршюрцнональиа ьвадрат схорости, поэючу методика расчета слоааюе, чем в случ: элеьтрнческой цепи.
Проборт н Киллэвл (Ргобег1 зш! 1фе 1апг1, 1945! предложилн падобаый метол расчета, Данин о коэффациентах расхот!а для тех ытпов отверстий, которь обы'шо встречаются в квмерзх сгорания, не опубликован! Дружб метод расчета разработан Пинкелем л !Пэмсгв !Райс! апб 5!ыпгсз, 1947!.
Особого рассмотрения требует явление пгшсоса в с~руг которое чаключаетсн в том, что быстро движущаяся отру захватывает жидкость, в которую пнз вгекает. Пусть У~ и А~ — соответственно скпрссть н плошадь сг чвння струи, выкающей в резервуар 1(огда сечение отру увеличивается до Аь сьорость тиеиьшается ло эеличаны У Еслн при эгон давлтине вс изиш~яется, то из условая сохр' пения количества движения получим.
А,У', =А,У'.. Весовоц расход в струе и!юпорцнопален АУ, ппзгому Д!5 Л,1', 19 Слеловатсльно, через сечение 2 протекает больше жадксстг чем через сечение 1 Это означает, что жидкость захвзты взешя струей иа окружающей среды. Рллн резервуар имеет коясччый объем, то количеств жилкостя, которое может быть захвачено струей, ограниче но,м поэтому может образоваться зона репиркуляции Это вопрос будет рассмотрен подробнее в главе 4. Кэ т э а м «а Когда скорость потока очень велика, то вследствие и меаеяия давления, происходящего арг движегши газа абли зи поверхности тела, происходит заметное изменение плот носам Силы инерции пропорциональны рУ», силы, возни кающис зри сжата Н пропорциональны модулю упругости Для ллезльного газа последний равен йр, где й — отиошенж ж тсп ~астц отей соатнетс асино прп аостоюнюм дел ь н ы т ,аэлснин и пасюянноы объеме и р абсатюттае дав тени :пь„„абРа а», безРазмеРный кРнтсРнй, хаРактеРизтющий 1ОГВ С в сжимаемости, ранен и Рз!Ар.
Практически удоонее ноль. азат ваться корнем квадратным из этой величины, так инзы|вам псцыч кРвтеРисм аха М, пРедсгав1аюшии опюшен:1е ,,а1,а;гп движения к местной скорости звукз. В камерэт тарнввя вжтеркй АУ обыпа иеш*ше единицы, па крайнев -ра ьз входе в камеру. Ощвко пронсходншсе прн горении азывснпе темчературы пРиэодпу к увеличению скорости ваза, нагорая зв фронтом плзмдри может быть равна злп ;аэыпе скорости татка гпо.тробпес си стр 521 ТЕЧЕНИЕ СЖИМАЕМОЯ ЖИДКОСТИ Пынларые яапснпгп сан взныв с горением, не обьнснп11ы, если не учитывать сжимзсмссть газовой смеси и зродукзз се сга1га'пгз Одни» нэ примеров таких излсн1Ф мОжет лужить дюонацвониая ватна, которая иногда возникает гри лчижснпп пламени в срубе, напалнепной покая1цнмся ариным газам Другим примером, по.видимому, мажет быть топазе же неустойчивостей пропесса в камере сгорания прв стационарном потоке. Рассмптрим сначала связь между зз.
рзметратщ нсреагиру1ошего гава, движущегося с большой жорастыо в одна. ипп двухчерном пространстве. Далее бу. аут Ра снатрены явления, зозншгающис прп наличии иимпч скад реакции Необходима отметать, что, несмотря иа то, чхо мехзнязн процесса горения, па крайней мере и п1помсрном слу ые, был выяснен дзвна, зто ве ахазало существенного влияния на инжыюрную практику Это Обънсняется, та-внлвчому. тсч, что прн разработке конструкций внимание было соспе,'1оточено на более актуальных проблемах пере. мешнвання н стабилизации пламени.
Эгн проблемы рассмв. гризюотся в гчавах 4 и 5. Следуюцтие разделы настоящей освящзнньто движению сжимаемой жидкгктв, пюч~очепы заточу, чта дальнейшее развнп1а газовых турбин и прнмоточныч двигателей, очевидно, потребует особага внимания к этим вопросам. Раз ° нчные антенна происходящие при 1внженни жи чссьой ~агу жидкости, могут быть предствзлены в виде грабтиой ззэ~юэыости лварифма гснэерагуры ш лагари$иа зз скпростн !Сполдинг 48ра1йпщ 1984, г1)!.
Полагаем, чта полчпняешя чактну ро= йу, 43 где р — лашюаас; с — удельный объем: Р— гаазвая посшяннзя: Т -- гбсолютная температура. Вместе с тем щлсм принимать ва в1ымание зашкнмо твплосиксспг от температсры Последнее огщзыаастся нс лощ~лгым, так нак хотя эоздтх и продукты ггоранггв в нщ рссуюпссй иас области измспс»ли парамсОтап та1юша уд лепваряют ураввщгпо !2-10!, но, паприиер, геолаемка воздуха при по гангнюч лавлспаи и камна гпай тсмпсрат' равна лриблшигельна 0,24 лал4г 'С, а прн тсмперзт превышающен 2000'К, больше 0,3 каг/г 'С Зависимость геплоемкостн ат температуры сильна уст пнет проведение математическпго анализа, и поэтому о1 на ограшшаваются выводам форитл, справсдлиэык при станнныл тснлоемкастя; !Вузнгя!ю Хауторн гг Эдасш !5!зэр~ггг, Пащ1йогпе апс! Ебейпап, 1947)! Рсэу ~агаты ! четов прн гааз.ги»ныт лэченняч оп|пшенка 1г тсплаемкос при постоянных даа:юнкв и сщъече габулпроааны Кивэт ч Кэеи 4Кеепап апб Кзуе, 1048В «Газовые тэблзгпы» и авторсю пошсьгсстно псначьзуются прн решении прас~ задач.
саязакных с двнже|ггем сжпмаелшн жидкой В лалыпейшем ниеста аг1алитичжкого бахче~ кспосшзанат! более изглячный графический метод Графические псстроенкя очевь удсщны щя прежтав пая термолинамвчжнаы свойств какого-либо чистого вш ства, так кач при птсутстили двпжсння, з тапке эяерш' чесштх эффешоп, вызываемых сапами тяжщпг, наплыв пастью, электричестиач н магнетизмом, для апредштспзся состояния достаточно двух параметров. Каждая тспха лчагрвмче соответствует, тзккч образом, оппедспеннпму стоянпю. В дащюм случае мы имеем дело с движением г того эеществз, и поэтому лля полного определения егп ~ стоянии пеабхадчмы три парамгтра, напргщер дзвлен темнерашра н скорость.
Лля гыобрзжэння соотштствующ зависимостей требуются трехысрныс графика. Однако й ясшестаэ, лолчпняюшсгося уравпенно 42-104, характер! гто шггвльпия н внутренняя ш~ергия нвляются фулкпию лишь температуры, т е. ани не зависят ат язвления, прин другие харантсрныс вели пгньн яапрнм р п ~отпасть и 40 шл, и поь чжсы, прост~ пропорц юью.ьны давлению. т' ~ьгзз Т( то»зт можво шранп'омьса построением дпагРаммы, на трепп( парачегр — давленое, ие фтурзгрует. Па , „„ооршнат этой двагрдччы удобнее откладывать лога,н,й„,ы ычпеРатУРы п скорости у(а ри ° 2-4 предстал епз лнагрв: ш 1й Т вЂ” 19 9 дтя возтта ~ гс У' — температура ~ 1т — ю роси, Так как энга»и,- „„з )~ — функвпя .шшь температуры, то ~ аждан горнзоя. ,эпизпзя шппш па диаграмме соответствует оп(юделснному ~яачелша д.
Поэтому Рядом с шка.той температуры нанесена также пиалы энталышли. На диаграмме проведены сле. дуюшке липин 1 Лдпабагз »еское течение Ди вшшбатичссьаго установпвше.осв движения чистого вежества, праны зодяшего без отдачп работы, а также без энергетических эффектов вслед тане действия сил тяжести, хагшллярнссюь юектрических и ьгзмтггтпых, согшыно первому ~акопу тер.
к знна мнкп й -' УвУ-- (2.11) где й — ускорение силы тяжести; у в иеханичсскик эхвнвазеит тепла, й, — нтальпия газа в загарможенаотг патоке (энтальпвя торзгоженяя). На диаграмме в хоордшзвтат 19 Т -.12 1» пьлросиы рзвые, соотвстстзт)ющяе уравнению (2-11) прв различных юач пинк йе, которые полу гаготся прн перссеченпн этих крввых шкалы энталыгии, расположенной с дезой стороны диаграммы. В этой области вели гипы у ачевь »талы, и аозтаму У' и йе практнчески раш ы, т е. левые акти крявых пРедсгзапяют собой горизонтальные прячые.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
