И.Н. Зверев, Н.Н. Смирнов - Газодинамика горения (1161628)
Текст из файла
УДК 834.2 Рецензенты академик ЛН УЗССР, проф. Х. А, Ракматулин; проф. Ю А, Демьянов Печатается ио иостановленшо Редакционно-издательского совета Московского университета © Издательство Московского университета, !987 г. 1703040000 — 182 077(02) — 87 Зверев Н. Н., Смирнов Н. Н. Газодинамика горения. — Мг Изд-во Моск, ун-та, 1987. — 307 с.
В книге излагаются вопросы газодинамики горения жидкого, твердого в газообразного топлива. Рассматриваются течения химически реагирующих смесей газов, задачи ме>кфазного тепло- и массообиена при диффузионном горении материалов в окислителе, газофазные гетерогенные и каталитическпе реакции, Исследуется горение гомогенных и гетерогенных систем.
Для научных сотрудников и инженеров, . специализирующихся и области технологического горения топлива и вопросах пожаро- и взрывобезопасности, Доступно студентам и аспирантам механико- математических факультетов. ОГЛАВЛЕНИЕ и фазовыми переходами б 1! Основные термодинамические свойства и кинетические характеристики мна~окомпонентных смесей б 1.2 Основные уравнения для многокомпоневтных систем 4 !.3.
Граничные условия на поверхности раздела фаз в вязких теплопроводных многокомпонентных средах $ !.4. Фазовые переходы !.4.1 Равновесные фазовые переходы 1.4.2 Иеравновесоые фазовые переходы б !.5. Первые интегралы основных уравнений многокомиовеитной реагируюшей смеси газов 7 15 28 35 35 43 46 Глава 11.
Горение капель и частиц в газофазном и гетершениом ре- жимах 52 $2 !. Гетерогенные смеси газа с частицами 4 2.2. Горение капли горючего в газофазном режиме б 2.3. Гетерогенное горение частиц горючего в атмосфере окислителя б 2.4 Каталнтичсскне реакции на сферическом каталнзазоре б 2.5 Нестацпонарное горение поверхности топлива в диффузионном режиме 52 53 61 66 74 11!. Неустановившиеся одномерные течения сжимаемого ~аза Некоторые сведения из теории уравнений и,частных производных Задача Коши. Метод характеристик Смешанная задача (задача с начальными и граничными услониями) Слабые разрывы Основные уравнения одномерного не!становившегося течения идеального газа Однозвтропнческое плоское одномерное неусгановившесся течение газа Простые волны Ударные волны Аналитическвй метод решения задач взаимодействия полн Глава й 3.1 85 89 .й 32 % 33 95 96 й 3.4 3.5 й 36 % 3.7 % 3.8 з 39 107 П9 134 153 Глава 19.
Горение н детонация гомогенных смесей 164 з 4.1. Введение з 4.2., Основные соотношения па фронте реакции й 4 3. Детонация и дефлаграцвя Чспмена — Жуге. Основные фронта реакции з 4.4. Сгепень определенности течения газа пря детонации и й 45. Автомадельные движения, содержащие фраат летова дефлаграцнв 164 167 175 185 189 снойства горении цин илн Предисловие Г л а на 1.
Многокомпоиентные газовые потоки с химическими реакциями $4.6. Модели, учитываюшие конечный размер зоны детонации .. 197 й 4.7. Определение скорости нормального горения гомогенных смесей 211 з 4.8. Переход горения в детонацию , , . . . . . . , 230 6 4.9. Волны детонации и дефлаграции со сферической и цилиндрической симметрией . . . , . .
. 233 $4.10 Пульснруюшая и спиновая детонация , . . . , , 242 Гла в а т'. Горение и детонация в гетерогенных средах з 5.!. Введение й 5'2. Исследования детонации в двухфазных састемах 6 5.3. Структура детонации в неперемешанных двухфазных системах й 5.4. Взаимодействие вторичной волны с головной волной при спинозой детонации в иеперемсшанных гетерогенных системах й 5.5. Распространсние пламени в гетерогенных средах 6 5.6 Самоподдерживаюшийся режим детонации н двухфазных средах й 5.7.
Горение гетерогенных систем с пузырьками газа Литература 254 254 255 263 271 276 290 292 298 прндисловин Горение, с которым мы сталкиваемся в быту и в технике, представляет собой весьма сложное явление. Хотя практически вся сознательная деятельность человечества связана с использованием огня, механизм процессов горения до сих пор еще недостаточно изучен. Горение включает в себя множество связанных между собой физико-механических и химических процессов. Физические и механические процессы включают тепломассообмен, фазовые переходы, процессы переноса в реагирующих газовых смесях и движение сред. Химические процессы определяются протеканием реакций, состоящих из целого ряда элементарных взаимодействий.
В понятие горения |в широком смысле включаются экзотермические реакции, приводящие к образованию не только окислов, но и фторидов, хлоридов, нитридов, а при горении металлов — боридов, карбидов. Обычно под горением в узком смысле понимают быстрый физико-химический окислительно-восстановительный процесс с выделением тепла, который может распространяться в самоподдерживающемся режиме а~. В первой главе данной книги приводится система уравнений, описывающих течения химически реагирующей смеси газов в присутствии термохимически разрушающейся конденсированной фазы. Вторая глава посвящена рассмотрению задач диффузионного горения отдельных капель, частиц или поверхностей в газофазных и гетерогенных режимах.
В третьей главе излагаются основы газод~тамики нестационарных одномерных течений, В четвертой главе рассмотрено распространение горения и детонации в гомогенпых смесях. Пятая глава посвящена исследованию горения и детонации в гетерогенных системах, содержащих газообразный окислитель и конденсированное горючее. Материал книги попользовался в специальном курсе лекций, читаншихся авторами на механико-математическом факультете Московского университета. " Такие медленные процессы окисления, как р>кавленис и прочие не входят в понятие горения. ГЛАВА 1 МНОГОКОМПОНЕНТНЪ|Е ГАЗОВЫЕ ПОТОКИ С ХИМИЧЕСКИМИ РЕАКЦИЯМИ И ФАЗОВЫМИ ПЕРЕХОДАМИ При горении реагенты могут находиться в различных агрегатных состояниях: жидком, твердом, газообразном.
Поэтому все множество горючих смесей можно разделить на гомогенные системы (однофазные) и гетерогенные (многофазные). Гомогенные системы — это та~хне системы, которые однородны по физическим свойствам и химическому составу при термодинамическом равновесии и отсутствии внешних полей. Гетерогенными называются такие системы, которые состоят из нескольких физически однородных, или гомогенных, систем, разделенных между собой поверхностями разрыва непрерывности в изменении их свойств.
Гомогенные части гетерогенной системы называются фазами ч~. Каждая 'фаза занимает свой объем. Примером гетерогенной системы может служить смесь газа с частицами или каплями горючего. Каждая фаза может состоять из нескольких компонентов, совместно существующих в данном объеме и представляющих собой химически однородные вещества, которые могут быть выделены из системы.
Примером многокомпонентной фазы может служить гомо- генная горючая смесь газов (смесь водорода (Н,) с кислородом (Оз) и др.). При исследовании задач воспламенения и горения различных материалов в атмосфере окислителя необходимо рассматривать течения смесей газов, состоящих из паров горючих материалов, окислителя и всевозможных продуктов реакции. Потоки горячих продуктов реакции служат основным средством конвективного переноса энергии от очага горения к негорящим участкам поверхности и играют существенную роль при определении скорости распространения горения от места воспламенения, Сгорание многих горючих соединений (спирты, бензины и другие нефтепродукты) происходит в газофазном режиме, т. е. при условии предварительной газификации горючего и перемешивания паров с окислителем. В этом случае в области горения осуществляется течение многокомпонентной химически реагирующей смеси. Выделение энергии в результате химической реакции приводит к резкому повышению температуры в газовом потоке.
Определяющую роль при горении жидких и твердых горючих материалов играют процессы межфазного тепло- и массообмена на поверхности раздела "' Заметим, что фзз может быть сущестненно больше, чем вгрегзтвых состояний веиссзвв. Тзк, например, для воды в твердом агрегатном состоянии (яед) существует 5 различных фзз. газообразной и конденсированной фаз. При наличии соединений, вступающих в реакцию непосредственно иа поверхности раздела фаз (гетерогенный режим реагирования), на этой поверхности происходит дополнительное выделение энергии в результате химической реакции. В данной главе выводятся основные уравнения для течений химически реагирующих смесей газов при наличии процессов межфазного тепло- и массообмена на границе раздела фаз.
й Ц! ОСНОВНЫЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И КИНЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ Введем малый объем ЛР,массой Лт=~ Лть где Лт;— ~.=! масса 1-го компонента в объеме Л'о'. В газовой динамике обычно рассматривается не масса ть а плотность, которую определим как следующий предел: (1.1) ои о ЛР ор где дà — бесконечно малый макроскопический объем.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
