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 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 111 >> Следующая


Вначале рассматривались влияние иестациопарности нрвцоссов переноса в газовой фазе на характеристики вос-

237 пламеиепия и зависимость температуры поверхности твердого реагирующего тела от времени. Для простоты численного анализа дополнительно предполагалось, что Pr = 0,72, La = 1, Z = Ij Pe = IO5 Па. В качестве критерия гетерогенного воспламенепия здесь и всюду ниже принималось условие В. И. Блинова [30]

d2T

-lW dt2

t=t

= 0. (6.3.18)

Иными словами, время гетерогенного воспламенепия определяется как момент, соответствующий максимуму скорости роста температуры поверхности тела. Физический смысл условия (6.3.18) состоит в том, что при t<t0 реализуется кинетический режим, при котором скорость макропроцесса определяется истинной скоростью лимитирующей гетерогенной реакции, а при t > t0 — диффузионный. При последнем режиме, наоборот, скорость макропроцесса лимитируется скоростью подвода окислителя к реагирующей поверхности.

На рис. 47 показаны поля температур в пограничном слое и в твердом теле для различных моментов (1-і = = 0, 2 — 0,66 • IO-2 с, 3 — 0,272 с, 4-0,468 с) при ^ = = 0,209 Дж/(м • с • град), Cpa = idem = 1,13 • IO3 Дж/(кг • •град), Cps = 1,6 -IO3 Дж/(кг • град), ?K = 7500 с"1, C3e = 0,7, ?'26 = 0,3, Dam = 08). Так как в данной задаче начальная температура тела принималась равной 1000 К, а температура набегающего потока Te — 1500 К, температура поверхности тела повышается вследствие тепло- и массообмеиа с нагретым потоком и теплоприхода от первичной гетерогенной реакции. В результате градиенты температуры в газовой фазе сглаживаются, а в конденсированной — возрастают (см. кривые 2 и 4).

Одновременно с решением сопряженной задачи в нестационарной постановке эта же задача решалась в квазиста-ционариой постановке, в рамках которой считалось, что процессы переноса в газовой фазе мгновенно перестраиваются при изменении температуры поверхности, а наиболее инерционной считается конденсированная фаза.

На рис. 48 показана зависимость температуры поверхности Tw от времени и прослеживается влияние допущения о квазистационарности процессов в газовой фазе на темпера-туру раздела сред. Кривая 1 на этом рисунке отвечает нестационарной постановке сопряженной задачи, а 2 — реше-

8> Так как к моменту гетерогенного воспламенения количество образовавшейся окиси углерода мало, то расчеты проводились в приближении замороженного пограничного слоя.

2 38 Рис. 47.

Рис. 48.

нию данной задачи в квазистационарной постановке. Как и следовало ожидать, для одних и тех же моментов времени температура поверхности во втором случае выше, чем для пестациопарности процессов в газовой фазе. Иными словами, развитие процесса при нестационарной постановке задачи несколько запаздывает по сравнению с развитием процесса гетерогенного воспламенения для модели квазистационарного пограничного слоя. Из анализа рис. 48 следует, что времена индукции, отвечающие точкам перегиба кривых 1 и 2, мало отличаются друг от друга, т. е. погрешность времени индукции, найденного в квазпстациопарпом приближении, невелика. Этот результат объясняется тем, что в данном случае выполняются достаточные условия квазистационарности процессов переноса для исследуемой реакци-опноспособпой системы. Действительно, толщина вытеснения в переменных Дородницына — Лиза описывается формулой

Тогда характерные времена релаксации процессов молекулярного переноса имеют вид

где a* = Pr, 1, Sc при 1 = 1, 2, 3, а индексы 1, 2, 3 соответствуют временам релаксации в тепловом, динамическом л Диффузионном пограничных слоях соответственно. Из анализа (6.3.19) следует, что в пограничном слое времена релаксации всех процессов переноса совпадают с характерным аэродинамическим временем ta. Как показали оценки Для пашего случая, ti ~ IO-3 с, а величина tP для наиболее

OO

ач

(6.3.19)

239 быстрой первичной гетерогенной реакции пе превосходит IO-2 с. Что касается значения времени релаксации в твердом теле, то оно равно IO1 — IO2 с. Таким образом, неравенства (6.1.6) выполняются, что подтверждает возможность квазистациопарной постановки задачи. Поэтому в дальнейшем всюду численный анализ будет проводиться в рамках квазистациоиарпых уравнений пограничного слоя.

Прежде всего представляет интерес анализ различных типов воспламенения твердого тела в потоке окислителя. G этой целью был проведен параметрический анализ задачи, при котором варьировались скорость и температура набегающего потока, состав газа на внешней границе пограничного слоя, термокипетические постоянные гомогенной и гетерогенных реакций, числа Pr и L. Давление во всех расчетах принималось равным IO5 Па, Xs = 0,0042 Дж/(см-с-•град), а плотность ps — 1,2 г/см3. Образец считался полусферическим, скорость потока на внешней границе — дозвуковой, поэтому =^uJr0, где г0 — радиус образца. При

проведении расчетов использовались кинетические схемы JI. А. Вулиса и С. В. Бухмана. Рассмотрим вначале результаты расчетов для кинетической схемы JI. А. Вулиса в случае замороженного течения в пограничном слое.
Предыдущая << 1 .. 76 77 78 79 80 81 < 82 > 83 84 85 86 87 88 .. 111 >> Следующая