Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Сопряженные и нестационарные задачи механики реагирующих сред - Гришин А.М.

Гришин А.М., Фомин В.М. Сопряженные и нестационарные задачи механики реагирующих сред — Н.: Наука, 1984. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): sopryagennieinestacionniezadachi1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 111 >> Следующая


о

Вместе с тем в рамках метода эффективной энтальпии используется допущение о квазистационарпости процесса термохимического разрушения и поля температуры в твердом теле, что при

Рис. 77.

полете по траектории может привести к существенной погрешности в определении поля температуры. Кроме того, па основании этого подхода принципиально нельзя описать горения углеграфитовых материалов в потоке относительно холодного окислителя [241, которое имеет место при горении углеграфитовых частиц в некоторых лабораторных опытах по определению кинетики гетеро- и гомогенных реакций. В таком случае конвективный тепловой поток из газовой фазы может принимать отрицательные значения, что при (pv)w>0 приводит к отрицательности эффективной энтальпии, т. е. противоречит ее физическому смыслу. Поэтому задачи термохимического разрушения углеграфитовых тел целесообразно исследовать в сопряженной постановке. Такой подход позволяет из точной сопряженной постановки получить более простую приближенную постановку задачи о термохимическом разрушении, которая лишена недостатков, связанных с использованием понятия эффективной энтальпии разрушения.

Рассмотрим термохимическое разрушение углеграфито-вого твердого тела, имеющего в начальный момент времени форму конуса, затупленного по сфере (рис. 77, где указана форма тела и также система координат, принятая в данном параграфе), в высокоэнтальпийном потоке газа.

Для простоты дальнейшего анализа сделаем следующие предположения:

1) число Рейнольдса в набегающем потоке Be ^l, и в окрестности поверхности тела имеет место пограничный слой;

2) воздух на внешней границе пограничного слоя находится в состоянии термодинамического равновесия и представляет собой четырехкомпонентную смесь атомов и молекул О, O2, N, N2;

3) внутренняя поверхность ВС является либо изотермической, либо адиабатической, а перетекание тепла на участке AB контура тела (см. рис. 77) пренебрежимо мало.

Из анализа результатов работ [42—45] вытекает, что па

292 внешней поверхности углеграфитового тела протекают следующие гетерогенные процессы":

С + O2 - CO2, 2С + O2 2С0,

с + о ->- со,

С + CO2 — 2С0, С** С (ran), 0 + 0 + С-02 + С, N + N + С - N2 + С.

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6) (7)

Математически поставленная выше задача сводится к решению системы уравнений



о (KirOT) а (. .5ЇІТ7 Ш) + l^JJ'

0<г<тв, 0<!/<Z(.r,0, 1> о, r = r(j-,i/), (7.5.1)

I=- Fn (х, t) Y 1 + (1 + Zk)-1 (7.5.2)

которые необходимо решать с начальным и граничным условиями

U-O

Tui TV0= 7Mmm

дТ_ ~д\!

1/=0

=OI.^

дх

дТ_

дх

= о.

= 0, (7.5.3)



2 BltlIiito + (Pr)li-Zisiu — ЕьОТі, (7.5.4)

і—1

(7.5.5) (7.5.0)

I a.w (р V)uCaw — Hau', Jato — $iu)(Caw - Cae), І — 1, 7,

<

/ (x, 0) = Z0 = r0 — r,M / (0, 0 = Z0 - j V11 (О, 0 d*.

7) Гетерогенные реакции образования циана CN, которые протекают при температуре поверхности Tw > 3000 К, в расчетах не учитываются ввиду отсутствия в литературе надежных данных о термокинетических постоянных отой реакции. Кроме того, следует иметь в виду, что при Tw < 3000 К образование CN мало влияет на скорость Уноса массы обтекаемого углеграфитового тела.

293 Здесь используются следующие обозначения: г, z — радиальная и продольная цилиндрические координаты; у — расстояние от произвольной точки до базисной кривой BCD по нормали, X — длина дуги базисной кривой BCD от точки D до точки пересечения ее с указанной нормалью; L = 1 + уп(х)\ % (х) — кривизна базисной кривой BCD в точке х; хв — дли-па дуги BCD; Bz — длина тела; гъ — радиус сферического затупления внутренней поверхности; as — угол полураствора конуса; Asi, As2, Cs, ps — коэффициент теплопроводности в направлениях вдоль х и у соответственно, удельная теплоемкость и плотность углеграфитового материала; п — внешняя нормаль к поверхности тела; T — абсолютная температура; t — время; Kx, t) — фупкция, определяющая текущую форму внешней поверхности оболочки; qw — конвективный тепловой поток из газовой фазы; Fn=(Py)wZps — линейная скорость термохимического разрушения по нормали к впешней поверхности оболочки; С a, i?a, ha — массовая концентрация, массовая скорость образования и энтальпия а-компонента, причем порядковый номер компонента соответствует следующему порядку их перечисления: О, O2, N, N2, С (газ), СО, CO2;

7

hw = 2 Ciwhiw — энтальпия газа у поверхности тела; (pv)w = і=І»

7

" 2 Ra — массовый упос материала с единицы поверхности

тела в единицу времени; hs— энтальпия материала твердого тела в конденсированном состоянии; — коэффициенты массообмеиа [42, 43], определяемые по формулам из работ [46, 47]; а — постоянная Стефана — Больцмана; Ss — коэффициент черноты твердого тела; индексы е, w, s относятся соответственно к параметрам па внешней границе пограничного слоя, у внешней поверхности и в твердом теле соответственно.

Согласно результатам, представленным в гл. 1, молярно-объемные скорости реакций (1)-(7) имеют вид

тт г cOLwPw тл ( eI \ TT к cJlA0J Е2 \

U1 ^K1-Jf- ехр j-J, CZ2 = K2-J1- ехр{^-J0T-jf
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 111 >> Следующая