Турбуленттіліктің бастапқы деңгейінің әсерін сандық зерттеу

БЕЛГІЛЕНУЛЕР ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1. ТУРБУЛЕНТТІК ЖАНУ
1.1. Жану теориясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...6
1.2. Газдардың турбуленттік жануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.3. Турбуленттік жалынның таралу аумағы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..11

2. ЖАНУ РЕАКЦИЯСЫНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ТЕПЕ.ТЕҢДІГІ
2.1. Жанудың химиялық рекциясның өту ерекшеліктері ... ... ... ... ... ... ... 22
2.2. Жану реакциясының химиялық тепе теңдігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
3. ТУРБУЛЕНТТІК ДИФФУЗИЯЛЫҚ ЖАНУ
3.1.Турбуленттік ағын системасындағы жанудың жақындатылған әдісінің зертелуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
3.2. Турбуленттік диффузиялық жану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
3.3 Турбуленттік ағынның негізгі заңдылықтары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
4. МАТЕМАТИКАЛЫҚ МОДЕЛЬ
4.1 Негізгі болжамдар мен жорамалдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30
4.2 Теңдеулер жүйесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .31
4.3 Турбуленттілік моделі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..33
4.4 Шекаралық шарттар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..34
5. САНДЫҚ ШЕШІМНІҢ НӘТИЖЕЛЕРІ
5.1 Турбуленттіліктің бастапқы деңгейінің әсері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 39
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 40
Химиялық реакциялар мен турбуленттік ағындарды зерттеуге аса қызығушылық олардың ғылыми және қолданбалы даму мағыналарымен байланысты. Қазіргі таңдағы бар экологиялық және экономикалық мәселелер жанудың шығындарды минималдау, отынның жануының эффективтілігін өсіру, қауіпті заттардың ауаға шығаруын төмендету сияқты жаңа технологияларын табуды қажет етеді.
Ғылыми тұрғыдан жанудың турбуленттік теориясында көптеген анықталмаған сұрақтары бар. Диффузиялық жану бірнеше ерекшеліктерге ие болғандықтан- жану жылдамдығы кинетикалық емес, яғни (активация энергиясы, реакциялардың жылулық эфектісі т.б.) реогенттердің араласу шарттарымен, физикалық параметрлермен сонымен қатар ағын гидродинамикасымен анықталады. Сондықтан диффузиялық алаудың дамуына, мысалы, бастапқы жылдамдық, концентрация, қортынды заттардың температурасы, турбуленттіліктің бастапқы деңгейі, сыртқы күштер, жану камерасының геометриясы шекарадағы температуралық шарттар және т.б. сияқты параметрлер қандай рөл атқаратындығын білу қажет.
Ағынның турбуленттік құрылысына химиялық реакциялар қалай әсер ететіндігі белгілі, ал турбуленттілік өз кезегінде жану процесінің ерекшеліктерін анықтайды. Бірақ қазіргі уақытта осы өзара әсерлерсудің заңдылықтары жеткіліксіз зерттелген.
Физикалық үлгілер көмегімен осындай күрделі турбуленттік жану сияқты құбылыстарды зерттеу, бір жағынан, физикалық тәжірибеге кеткен көп шығынмен, екінші жағынан, жану камерасында және түтіндік масштабы үлкейтілген құрылғыларда барлық параллельді өтіп жатқан процестерді физикалық моделдеу мүмкін емес болғандықтан мұндай беталыс күрделі мәселелердің кей бөліктерін шешу үшін ғана қажет. Бұл мәселені шешу тек жүйелік анализ, математикалық және имитациялық үлгілеу негізінде ғана мүмкін.
Осыған орай есептеулік тәжірибе бірден-бір экономикалық эффективті және ынғайлы, тоқтала кетсек толық анализ алу және жанудағы орын алатын күрделі физикалық және химиялық құбылысты терең түсіну үшін жалғыз мүмкін тәсіл.
Сонымен қатар сандық әдістерді зерттеу бірнеше кемшіліктерге ие, ал олар кейде есептеуіштердің еңбектерін жоққа шығарады.
1. Recent Advances in Engineering Science (Springer — Verlag, Berlin. 1989), V. N. Nikolaevskii.
2. Законы горения / Под ред. Полежаева Ю.В. М.: УНПЦ “Энергомаш”, 2006. 352 с.
3. П. Берже, И. Помо, К. Видаль, Порядок в хаосе, О детерминистическом подходе к турбулентности, М, Мир, 1991, 368 с.
4. Фейгенбаум M., Успехи Физических наук, 1983, т.141, с. 343 [перевод Los Alamos Science,1980,v.1, p. 4] [1]
5. Feigenbaum M., Journal Stat Physics, 1978, v.19, p. 25
6. Reynods O., An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water shall be direct or sinuous, and of the law of resistance in parallel channels. Phil. Trans. Roy. Soc., London, 1883, v.174
7. Горение и взырыв. Издательство <наука>, Москва 1972.
8. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. Государственное энергетическое издательство, 1959.
9. Д. И. Гринвальд, В. И. Никора, «Речная турбулентность», Л.,Гидрометеоиздат, 1988,152 с.
10. П. Г. Фрик. Турбулентность: модели и подходы. Курс лекций. Часть I. ПГТУ, Пермь, 1998. — 108 с. Часть II. — 136 с.
11. http://www.lehigh.edu/~jdg4/publications/Ext_Chaos.pdf
12. PHYSICAL REVIEW E 70, 015202(R), 2004
13. Ландау Л.Д, Лифшиц Е. М. Гидродинамика, — М.: Наука,1986. — 736 с.
14. Проблемы турбулентности. Сборник переводных статей под ред. М. А. Великанова и Н. Т. Швейковского. М.-Л., ОНТИ, 1936. — 332 с.
15. Г. Голдстейн, Классическая механика,Кембридж, 1950, 408 с
16. Монин А. С., Яглом А. М., Статистическая гидромеханика. В 2-х ч. — Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат , Ч. 1, 1992. — 695 с;, Москва, Наука Ч. 2, 1967. — 720 с.
17. Основы практической теории горения. Учебное пособие. В.В.Померанцев К.М. Арефьев Д.Б. Ахмедов
18. Вулис Л.А., ЯринЛ.П. Аэродинамика факела. Л. Энергия, 1978. 216 с
19. Д. Глейк, Хаос, Создание новой науки, 1988,Penguin books, 354 с (написана журналистом для школьников и студентов)
20. Обухов А. М. Турбулентность и динамика атмосферы «Гидрометеоиздат» 414 стр. 1988 ISBN 5-286-00059-2Л.П Ярин. Г.С. Сухов. Основы терии горения двухфазных сред.Энергоатомиздат ,1987. Ленинградское отделение, 240стр.
21. Сэйтиро. Кумаган. Горение . Москва издательство . < химия>, 1979г
22. Сполдинг Д. Б. Горение и массообмен. Перевод с английского Р. Н. Гизатуллина и В. И. Ягодкина; Под ред. д-ра техн. наук проф. В. Е. Дорошенко.- М.: «Машиностроение», 1985.- 240с.
23. Westbrook C.K., Computational combustion / / Proceedings of the Computation Institute. 2005. Vol. 30. H. 125-157.
24. СнегеревА.Ю.высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбуленттных течений.СПб, Изд-во политехн. ун-та, 2008. 212с
25. Аскарова А.С., Болегенова С.А., Локтионова И.В. Химически реагирующие турбулентные газовые струи при наличии внешних воздействий // Алматы:Қазақ университеті, 2005.-29 с.
26. Feigenbaum M., Journal Stat Physics, 1979, v.21, p. 669
27. Д. М. Хзмалян. Теория топочных процессов: Учебное пособие для вузов. – М.: энергоатомиздат, 1990.-352 с
28. Турбулентность принципы и применение под редакцией У. Фроста , Т. Моулдена. издательство «мир». Москва 1980г.
        
        ТУРБУЛЕНТТІЛІКТІҢ БАСТАПҚЫ ДЕҢГЕЙІНІҢ ӘСЕРІН САНДЫҚ ЗЕРТТЕУ
Орындаған: ... ... ... ... проф., Бөлегенова С.А
Алматы 2012
РЕФЕРАТ
Зерттеу объектісі: турбуленттік диффузиялық алау.
Жұмыстың мақсаты: метанның қоршаған ортадағы турбулентті ... ... ... ... және оның ... қасиеттеріне жанудың әсерін зеттеу.
Зерттеу әдісі: Шекаралық қабаттың екі өлшемді ... ... ... ... ... ... бойынша үшнүктелік қууды пайдаланып
сандық шешу. Екі өлшемді стационар жуықтауда каналдағы реакцияға ... үшін ... ... ... шешу негізінде компьютерлік модельдеу.
Жазық жану камерасында метанның турбулентті жануы жайлы есептің ... ... ... алаудың орташаланған және ... ... ... ... ... зерттелді.
МАЗМҰНЫ
БЕЛГІЛЕНУЛЕР................................................................
....................................3
КІРІСПЕ.....................................................................
.................................4
1. ТУРБУЛЕНТТІК ЖАНУ
1.1. ... ... ... ... ... ... ЖАНУ РЕАКЦИЯСЫНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІГІ
2.1. Жанудың ... ... ... Жану ... ... ... ... ... ... ағын системасындағы жанудың жақындатылған әдісінің
зертелуі
............................................................................
........................................24
3.2. ... ... ... ... ... ... ... Негізгі болжамдар мен
жорамалдар............................................................30
4.2 Теңдеулер жүйесі
............................................................................
.............31
4.3 Турбуленттілік
моделі......................................................................
............33
4.4 Шекаралық
шарттар.....................................................................
.................34
5. САНДЫҚ ШЕШІМНІҢ НӘТИЖЕЛЕРІ
5.1 Турбуленттіліктің бастапқы деңгейінің
әсері............................................35
ҚОРЫТЫНДЫ...................................................................
.....................39
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ....................................................40
БЕЛГІЛЕУЛЕР
с – массалық концентрация
- жылу ...
E - ... ...
H – ...
k – турбуленттіліктің кинетикалық энергиясы,
М – мольдік масса,
p – қысым, Па
Pr – Прандтль саны
Q – жылулық эффект,
Re ... ...... газ ...
T – ... Т
- ... ... деңгейі
w – химиялық реакциялардың жылдамдықтары,
- жылуөкізгіштік коэффициенті,
- турбуленттік тұтқырлық,
- динамикалық тұтқырлық,
- ...
- ... ... ... мен турбуленттік ағындарды зерттеуге аса
қызығушылық олардың ғылыми және ... даму ... ... ... бар ... және ... ... жанудың
шығындарды минималдау, отынның ... ... ... ... ауаға шығаруын төмендету сияқты жаңа технологияларын табуды қажет
етеді.
Ғылыми тұрғыдан жанудың турбуленттік теориясында көптеген анықталмаған
сұрақтары бар. ... жану ... ... ие ... жылдамдығы кинетикалық емес, яғни (активация энергиясы, реакциялардың
жылулық эфектісі т.б.) реогенттердің ... ... ... ... ... ағын ... ... Сондықтан
диффузиялық алаудың дамуына, мысалы, бастапқы жылдамдық, концентрация,
қортынды заттардың температурасы, ... ... ... ... жану ... ... ... температуралық
шарттар және т.б. сияқты параметрлер қандай рөл ... білу ... ... ... ... ... ... әсер
ететіндігі белгілі, ал турбуленттілік өз кезегінде жану ... ... ... қазіргі уақытта осы өзара әсерлерсудің
заңдылықтары жеткіліксіз зерттелген.
Физикалық ... ... ... күрделі турбуленттік жану сияқты
құбылыстарды зерттеу, бір ... ... ... ... ... екінші жағынан, жану камерасында және ... ... ... ... ... өтіп ... ... моделдеу мүмкін емес болғандықтан ... ... ... кей ... шешу үшін ғана ... Бұл ... шешу тек
жүйелік анализ, математикалық және ... ... ... ... орай есептеулік тәжірибе бірден-бір экономикалық эффективті
және ынғайлы, тоқтала ... ... ... алу және ... орын ... физикалық және химиялық құбылысты терең түсіну үшін жалғыз мүмкін
тәсіл.
Сонымен қатар сандық әдістерді ... ... ... ие, ... ... ... еңбектерін жоққа шығарады. Олардың негізгі
мәселелеріне тұрақтылық, апроксимация және соңғы ... ... ... ... байланысты сенімді тәжірибелік мәліметтер мен
салыстыру арқылы алынған сандық шешімге көз ... ... ... ... ... ЖАНУ
1. 1. Жану теорясы
Жану-жанғыш қоспаның компоненттерін жану өнімдеріне айналдыратын
күрделі физика-химиялық процесс, жылулық сәулелену, ... және ... ... ... ... – ол қарқынды өтетін тотықтандырғыш.
Дыбысқа дейінгі жану жарылыс пен детонацияға қарағанда, екпінді толқын
туындауына байланысты төмен жылдамдықта ... ... ... ... ... ... және турбуленттік таралуы, ал асқын дыбыстыққа –
детонациялық ... ... және ... ... ... ... жану негізіне
бөлінетін жылудың жиналу салдарынан өздігінен өсіп, үдейтін ... ... ... жану төменгі қысымдағы кейбір газдыфазалық
реакцияларда кездеседі.
Термиялық өздігінен үдеу ... ... ... кең ... ... және ... активациясымен қамтамасыз етеді [1].
Жану өздігінен өршіп, өздігінен тұтануы немесе алдын ала ... ... ... ... ... жану ... ... стационарлық режимде өтеді, егер процестің негізгі қасиеттері ... ... ... жылу бөліну температура және өнім құрамы –уақыт
бойынша өзгермесе, немесе осы қасиеттер өздерінің орташа мәнінде ... ... ... ... реакциясының температурадан күшті сызықтық емес тәуелділігі
салдарынан, жану ... ... ... ... ... осы ... бірдей шарттарда бірнеше стационарлық режимдердің пайда
болуына себепші [2].
Жанғыш қоспаның адиабаттық жану ... жылу ... ... егер ... жану ... ... қоспаның құрамы және бастапқы
қоспа мен өнімнің термодинамикалық ... ... ... Егер ... ... ала белгілі болса жүйенің ішкі энериясының тұрақты
көлеміндегі немесе оның энтальпиясынның ... және ... ... ... тепе ... ... мына теңдеу көмегімен есептелуі
мүмкін:, ... ... ... ... ... - температурадағы қоспаның жану жылуы, Q- жану
реакциясының жылулық эффектісі.- мәні ... ... ... ... ... себебі соңғы жағдайда жүйенің ішкі энергиясының ... ... ... ... [3]. ... ... жану ... реакция реакциялық көлем мен қоршаған орта ... ... ... ... ... ... мысалы жану камерасындағы
ірі реактивті двигательдер, ... ... ... тез ... ... ... есеп процесс жайында аз ғана яғни
өнімнің температурасы мен ... ... ... ... ... ... оның ішінде процесс жылдамдығының анықталуы және қоршаған
ортамен жылу және массаалмасу критикалық ... ... ... ... мен ... ... ... қатысты химиялық
реакция қарастырылады.
Алдын ала жанғыш қоспа мен тотықтырғыштың араласуы барлық салыстырмалы
жіңішке қабатта, бастапқы қоспа мен ... және ... ... ... ... ... бөлетін немесе жанғыш қоспа мен толтырылған
кеңістікте өтуі ... ... жану – ... ... ... ... реакция салыстырмалы жіңішке аймаққа ықшамдалады, отын мен
тотықтырғышты ажыратып, осы аумақтағы ... ... ... ... процестерін бейнелеу. Техникалық құрылғылардағы жану процесінің
маңыздылығы – керекті дәлдікте оны суреттеуге мүмкіндік ... әр ... ... ... негіз болды. Былайша айтқанда нөлдік жақындалуға
химиялық реакциялардың анықталуы, температураның ... ... ... өзгеріссіз кезіндегі реагенттер құрамы кіреді. Бұл жабық көлемде
өтетін процеске дәл ... ... ... ... ... ... ... Кеңістіктегі реагенттердің орын ауыстыруы бір, екі
үшөлшемді модельдерге ... ... ... ... кеңістік координат
мөлшерімен сәйкес келеді. Таза ... ... жану ... ... ... болады. Ламинарлы жанудың бір ... жану ... ... аналитикалық маңызды қортынды алуға
мүмкіндік ... ... ... аса қиын ... модельдерде
қолданылады [5].
Көлемді жану. Көлемді жану мысалға идеалды араласу жылу ... ... ... ... ... белгілі бір мөлшердегі отынмен
, температурада түседі, басқа жану ... ... ... бір ... ... ... а тастап кетеді.
1.
2.
3. Мұнда w(а, Т) — жану реакциясының жылдамдығы, V — реактор көлемі.
4. а = а0(ТГ — ... ... (2) ... ... болады:
6. q-T = q+T
7. q-T = GC(T — Т0) — реакторда жану өнімдерімен бірге жылу ... q+T = Qw(a, ... ... ... жылу ... ... 2. ... турбуленттік жануы
Газдардың турбуленттілік жануына деген қызығушылық, оның техникалық
және толық жану теориясына байланысты. Турбуленттілік жану ... ... ең ... ойға ... ... мен пікір ұқсастығы
және өлшемі болып табылады. Сонымен қатар, есептеуді жүргізудің жартылай
импирикалық және ... ... ... ... ... ... ... жануының толыққанды теориясы жоқ және оның
пайда болуы ... ... бола ... ... күрделілігі турбуленттілік қозғалыстың қатаң физикалық
және ... ... ... ... ... Осыдан
газдардың турбулентті жану теориясының дамуы жылжымалы турбуленттік
ағыстың ... ... оның ... ... ағыс ... қатар турбуленттілік қозғалыс пен жанудың құрамына бағытталған
тәжірибелік зерттеу ... ... ... Ал ... тәжірибелер
әлі толыққанды жетілмеген. Турбуленттік ағыстағы газдардың жануының сандық
әдіспен зертеуіде кеңінен қолданыс таппаған.
Айтылған ... ... ... ... ... бұл кинетиканың шекті схемасына және аэродинамиканың жануының
есептеуінің басыңқылығына байланысты. Алайда, бұл жағынан жану тұрақтылығы
газ ... жану ... ... ... ... ... ... талқыланбайды.
Егер ағынның Re=1500 асса, ағын толығымен турбулентікке айналады.
Инженерлік есептеулерде Рейнольдс санының ... мәні ... ... ... ... ... жиі кездеседі.
Турбуленттік ағындар бірқатар ерекше қасиеттерге ие, мысалы, ... ... ... ... ... ... ... практикалық қолдану
Реалды жалындарға жағу құрылғысына үздіксіз берілетін, буландырылған
мұнай ағындары бар, ... ... ... ... сәулеленуі
жағу құрылғысының төменгі бөлігіндегі затты қыздыруы.
1 –сурет.
Сұйық ракета двигателінде сұйық ағындардың жылдам булану ... ... ... ... бұлт ... ... бу ... ретінде қаралуы
мүмкін.
2-сурет. Турбуленттік жалын
Сондықтан турбуленттік диффузиялық ... ... ... тағы
да бір жану моделі ретінде қарастыруға болады. Дизельдік двигательдерде
жағдай басқа, бірақ процесс ... ... ... ... үшін ... ... буын ... қажет.
3-сурет. Жалын пішіні
Реакция аумағы және тең бет арасында орналасқан соңғы
көлемге тең. Сыртқы беті = ... ... ... ... жанғыш отыны аз газ болады. Ал химиялық реакция қоспа максималды
жанғыш отынның мөлшерін иемденген уақыт моментінде болады [7].
Ламинарлық ... жану - ... ... ... ... ... қыздыру
аспаптары арқылы жүзеге асады. Техникалық ... үшiн тек ... ... трубулентті қозғалысы жанында iске асырылатын едәуiр
үлкен жылулық фарсировкалары ... ... ... ... ағыстағы дайын жанғыш
қоспаның кинетикалық жануы әдетте жану ... ... ... ... ... ... шамаларда процестің орнықтылығы іске
асса, жану диффузиялық реттік факторларынан және ... ... ... ... онда жану ... тек қана ... газдар мен заттардың
ығысу жылдамдығына, былайша айтқанда, турбулентті ағыстың қасиеттеріне
тәуелді ... ... ... ... ... ... аумағының қалыңдығынан үлкен болады, сонда аумақтың ... тағы ... ... ... қабатындағы толқулар едәуір үлкейгенде, тіпті
бөлек газдық бөлшектер одан жұлынып, ағыс ... ... ... ... ... Осы ұшудың барысында бөлшектер кезекті лүпілімен майдаланып,
жануын жалғастырады.
Сонымен, жану аумағы дегеніміз жану ... ... ... ... бөлшектенген және жанған бөлшектердің қабаттар түріндегі ... ... ... ... Сол қабаттың қалыңдығы ағыстың берілген
жылдамдығындағы бөлшектердің жану уақытымен τ анықталады ().
. ... ... ... ... в ... ... ... ағыстағы жазық аумақтың жану сүлбесі 4-суретте, а көрсетілген.
4-сурет. Жану аумағы
Орташа жылдамдықтағы жалын аумағының ... ... ... ... ... мына ... ... форсировкасы мынаған тең:
(4)
1.3. Турбуленттік жалынның таралу аумағы
Турбуленттік жалын. Турбуленттік жалын ... отын ... ... ... ... туындайды. Алдын ала араласқан
қоспадағы турбуленттік жалын ішкі жану ... және ... ... камераларындағы негізгі жану режимі болып табылады.
Бұл жалындар алдын ала араласқан ағында қалай ішінде, ... ... ... ... ... ... бунзеновтық жанарғыдағы
және ламинарлық жалындар ... ... ... ... т.б уақыт
бойынша стационарлы критикалықтан жоғары ағын жылдамдығында құбырдағы ағын
турбуленттілікке айналады және ... ... ... Бұл ... кең, ... аумақта болады. Алдына ала араласпаған ... ... ... ... қызығушылық тудырады. Олар:
реактивті двигательдерде, ... ... бу ... және ... - ... ... двигателдерде пайда болады.
Әртүрлі шоқтық тұтанумен ішкі жану двигательдеріндегі алдын ала ... ... ... ... көптеген жағдайларда алдын ала
араласпаған қоспадағы турбуленттік жану орын алады [9].
5-сурет. Жалын суреті
Турбуленттік жалын жану өнімінің ядросын ... жаңа ... ... ... ... ... ... аумағынан өтетін газ ағыны.
Турбуленттік жалын аумағы қалындаған түрінде көрінеді, себебі ... бір ... ... ... ... тез ... ... аумағының маңында турбуленттік түрленеді, турбуленттік жалынның
көлденең ... ... ... ... ағып келе ... ... интенсивтілік мағынасында максималды мәніне дейін
біртіндеп өседі. Қоспа құрамының әсері кері бағытта болады. Жоғары айтылған
жағдай жанарғыға жақын ... ... ... ... ... ғана бар, яғни ... ... жылдамдығының максималды мәні
қоспаның түсу жылдамдығынан асуы мүмкін. Сондықтан жалын ... ... ... ... ... ... ... жағдайда
жалын аумағы турбуленттік қоспада алдын ала дайындалған ... ... ... жылдамдығымен ауыстырылуы керек. Бұл жалынның созылуы мен
аққыштығына келеді. Егер ... ... ... ағынды жұтып өшпеуге
әкелетін үлкен аумақтар таппаса, ол ұшқыш ... не ... да ... сүйемелдеп тұрмаса онда өшу туады [10].
Турбуленттік жалында реакциялар ... ... ... және ... газ ... жағдайларында өрбиді. Бірақта
турбуленттік жалында химиялық реакция заттың турбуленттік диффузиясы және
турбуленттік жылуөткізгіштігінің ... ... ... мен ... ... ... жалындікі сияқты
турбуленттіліктің дәрежесін жасанды түрде жоғарылатқанда жоғарылайды.
Диффузиялық жалында қысымның күл тудырудың ... ... ... ... ... мағынасы отын қоспасының жану
құбылысына жатады. Оның жану ... ... ... әр түрлі масштабты
турбуленттік лүпілдер бар. Жану ... ... ... ... жалындағы ығысу процестері үлкен рөл ... ... тек отын мен ... ... соқтығысқанда
болады, сондықтан көлемдердің ... ... ... ... ... осы ... жанудағы әрекеттесуді
анықтайтын, шектеу керек. Турбуленттік жалын, газдық отын, тотықтырғыш пен
жалындағы зерттелген ... ... ... ... ... арқылы алынады. Осылай турбуленттік ... ... ... ... ... ... [11].
Аэрокосмостық техникадағы жаңа объектілерді жасауға ... ... ... ... ... ... ... қиындатылуы және математикалық аппараттың,
қолданыстағы, сапалық өзгеруі, зерттеушінің маңызды сайманы математикалық
модельдеу ... ... Оның ... ... ... ... және химиялық процестерді түсіну, ... ... және ... ... жатқан есептеу құралдары, жаңа компьютерлік
және информациялық технологиялар, авияциялық двигательдер ... ... ... және жылу ... ... құрылымына қатысты қатаң
талаптарды қанағаттандыру ... [12]. ЦИАМ – да ... ... дамуы Г.Г.Черного, Г.Н.Абрамович және И.А.Биргер секілді ірі ... ... ... ... турбуленттік және беріктілік
аумағында белгілі ғылыми ... тән. ... ... ... емес газ
ағынын сипаттайтын Эйлер теңдеуінде ... ... ... ... ... ... ... химиялық процестер теңдеуінде
орын алған Навье – ... және ... ... ... ... ... турбуленттік режимді авиадвигатель жасау
тәжірибесінде салмақты мәселе Рейнольдс ... ... ... Осыған байланысты сығу процесінің ерекшеліктерін ... ... ... ... ... массаалмасу және импульстің алмасуы.
ЦИАМ-да Г.Н.Абрамович мектебінде осы процестердің дифференциалдық моделі
әлем ... ... ең ... ... тұр. ЦИАМ жану ... ... үлес қосты. Жану камерасында ... ... ... отын мен ... ... жану ... ... түгелімен
турбуленттілікпен анықталады. В.Р.Кузнецов негізінде жанудың ... ... жану ... ... Осы ой ... ... ... қолданыста бөліп берді. Осының арқасында ондаған
химиялық құраушылардың ... ... ... ... ... мүмкіндік алдық [13].
Бірінші мысал ретінде, жіңішке аумақты турбулентті жану мен
ұсынылған ... ... ... ... ... ... ... энергетикалық құрылғыға арналған, авиациялық типтегі
жану камерасындағы ... ... ... ... ... ... «t-90» бірпараметрлік дифференциалды үлгісінде
Рейнольстің теңдеулері тұйықталды. Басты назар азот қышқылының –нің
сыртқа шығарылуына аударылды. Олардың ... ... ... ... Зельдович және «prompt» механизмі. 1 және ә суретте жану
камерасының 2 ... -ның ... ... ... және
жылдамдық бағандары көрсетілген. Бірінші –қалыпты, екінші –саңылаулардың
қосалқы қатары арқылы ... ... ... ... ... көрсетілген. Осындай жаңартулардың нәтижесінде жоғары
температуралы аймақтар көлемі ... ал -ның ... ... 30-40%
қысқарды. Екінші мысал ретінде 10% турбуленттік дәрежемен ... ... ... ... ... есептеулерді
аламыз. Себебі турбинаның дәлдігі белгілі ... ... әсер ... ... ... ... өтіп жатқан ағында
өзге мәндерге ие болады. Осы тұрғыда қалақшаның ... ... ... ... ... айта ... жөн және осындағы турбуленттіліктің әсері
айқын байқалады. Бұл жылулық ағынның ... ... ... ... ... ... ... | |
| 6- ... ... ... ... ... ... ... жұмыс істейтін, стационарлы энергетикалық құрылғы. ... үш ... әсер ... , ... - ... оның масштабы L және Рейнольдс саны қалақшадағы
салыстырмалы түрде турбуленттік емес ... ... 2-3 ... ... ... алып келеді. Алайда қолда бар турбуленттіктің үлгілері
мұндай эффекті болжай ... ... бұл ... аз ... ... ... | ... ... ... ... жылу ... үшін
эксперименттік және есептік мәндері көрсетілген.
Nu- Нуссельт саны, Re- Рейнольдс саны. ... ... ... жылу ағыны азаяды L/D [14].
Беттік теңдеу. Жалын тұрақтылығы. Біртекті ... ... ... ... ... ... ... қабылдайды, яғни
жалын аумағының теңдеуі, мұндағы - ағынның жергілікті жылдамдығы.-
жалын аумағының сыртқы нормаль бағыты мен және ... ... ... ... ... ... мен ... таралуы.
Тұрақтылық критерийлері: [15]
Диффузиялық ламинарлық ағыс
Отын тотығу аумағына енгенде, жалын- диффузиялық деп аталады.
9-сурет. Диффузиялық жалынның пішіні
а) ... көп ... б) отын көп ... ... D ... ... тұрақты және бір-біріне
тең. Эйнштейннің диффузия теңдеуін қолданып у2=2Dt, мұнда у - ... ... D- ... ... t- ... ... теңдеулер
алынады:
                  
мұндағы, - ағынның төменгі жылдамдығындағы жалын биіктігі, D- түтік
ішіндегі орташа жылдамдық, R- ішкі радиус, Ω – ... ... ... ... дейін конустық тура және бағытталған турбуленттік ... ... ... ... ... Оны 10-суреттен көруге
болады.
10-сурет. Біртекті жанғыш қоспаның турбуленттік жалын ... ... ... ... тура ... ағындағы біртекті жанғыш қоспаның жану
аумағының микрожылулық сүлбесі.
Өз ретінде әлі жанбаған газдың молекулалары лүпіл ... жану ... ... Бұл ... сүлбелі турде 12-суретте көрсетілген. Суретте жаңа
жанғыш қоспа мен жанып біткен заттың бейнесі айқын көрсетілген.
12-сурет. Диффузиялық ... ... ... бұл ... ... температурада өтетінін айтатын болсақ,
онда мұндай турбулентті ағынның ұлғаюы процестің тік ұзындық ... тең деп ... ... ағын ... кіші ... ... Re> ... тұрақтылығы жойылады және ... кіші ... ... ... қозғалысқа айналады. Ағындағы осы не басқа
нүктедегі жылдамдық уақыт ... ... ... ... ... Тура
осы сияқты бір бірінен лездік және орта ... ... ... концентрациясының мәндері өзгеше болады. Турбуленттік жану- жану
өнімдері мен жаңа қоспаның турбуленттік ығысу ... және ... ... өсуі ... ... емес ... ... Мұндай
жағдайда ламинарлық жалынның таралуы өз ... ... ... ... ... мен ... араласудың интенсивтілігі
болады. Егер ламинарлық жану ... ... ... ... ... берілген дәл кинетикалық параметрлердің жоқтығынан
туындаса, ал турбуленттік жанудың ... ... ... ... ... жанарғының жалынына турбуленттіліктің әсерін
қарастырайық. ... ... ... және ... ... аумағы болады (а-
сурет). Жылдам ... ... ... ... жеткенде жалын
кенеттен қысқарады, жуандайды және ... ... ... ... жалындар жалын таралу жылдамдығының өсуімен байланысты. Бірінш
і– беттік-турбуленттіліктің ... ... ... ... аумағы
майысады және ламинарлық аумақтың тығыз бумасына айналады (а-сурет).
Аумақтың ... және ... ... ... өзгеріп отырады,
бірақ орта статистикалық беті ... ... ... ... әр ... ... деп алып ... жылдамдылыққа
тәуелділігін алуға болады: , мұндағы F жану камерасының көлденең
қимасының ... ... жану ... ... ... ... ... беті деп қарастыруға болады (б-сурет). Жаңа
қоспа мен реакция өнімдерінің әр ... ... ... ... ... ... ... бет нормаль бойынша ... ... ... өсі бар ... тәріздес майысқан, ал турбуленттік аса
үлкен емес. Дамкелер турбуленттік жалынның жылдамдығы ... ... ... ... ашқан. Алайда тәжірибеде ... кіші ... ... ... Ал ... мәндерінде Re +b, мұндағы a, b –тұрақтылар.
а) б) в) ... ... ... ... ... ... а-ламинарлық жалын, б-кіші
масштабты турбуленттілік, ... ... жану ... ... ... ... турбуленттілік.
14-сурет.
Микро көлемдік 1-жаңа қоспа, 2-реакция өнімдері, 3-ығысу немесе реакция
Турбуленттік жану ... жану ... ... ... ағын ... қоршаған ортаның температурасынан өзгеше болса,
онда оны изотермиялық емес деп атайды. ... емес ... ... оны ... ... көбеюі ағын мен қоршаған
ортаның жылуалмасуына әкеледі. Егер де ағын ... ... кіші ... ағын ... жүреді, егер үлкен болса
суынумен жүреді.
Газдық ... ... ... ... оның ... ... қоспасының тотығуымен, яғни ауа мен жану ... ... ... ... ... яғни жану мен соңғы қоспаны бөлетін,
жіңішке аймақты ... ... әр ... жылу ... нәтижесінде газ
қабаттарында жалындану болады. Жылытудың себебі жану ... мен ... ... диффузия.
Газдың жануының негізгі сипаттамасына жалынның таралу жылдамдығы
жатады , м/с, тағы да ... ... ... жылу ... ... ... кВт/м²
(5)
Қоспадағы тыныштықта тұрған жалын жылдамдықпен жүреді, ал жанған
өнім жалын аумағынан – ... ... ... ... келе ... ... стационар күйде
болады, ал ... өнім ... ... ... мен ... ... жанғанға дейінгі жанғаннан кейінгі жанудың ... ... ... – жаңа ... және жану өнімінің тығыздығы, г/см³, ... ... ... ... ... ... жылдамдығы, жаңа қоспаның жылдамдығынан үлкен.
Жалынның тұрақты орналасуын ... ету үшін ... ... ... түсу ... ... ... байланыты емес
қоспаның физика-химиялық құрамына байланысты.
15-сурет.
Аудандар заңы. ... ... ... қисық болады.
Жану аймағы жаңа қоспа мен жану өнімін бөліп ... жаңа ... ... ... ал жану ... ... бөлікте
орналасады.
Аудандар заңын береді.
Негізгі жану заңын. Жалынның ... ... cosφ кері ... ... ... жалынның таралуы
2. ЖАНУ РЕАКЦИЯСЫНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ТЕПЕ-ТЕҢДІГІ
2.1.Жанудың химиялық ... өту ... ... ... коспаның ағыны жану өнімін эжектірлейді және
интенсивті тұтану мен ... ... ... аймағында жоғары қыздырылған
қоспаны құрайды. Жану ... ... ... массаға тең газдар
өтеді, жанарғыдан түскен масса жану өтетін ... ... ... ... ... арқылы қосылған массамен айналмалық қозғалысқа
келеді. Осылай отынның жану камерасында жану ауаның ... ... ... мен ыстық өнімдерінің жануының араласу қоспаның жоғары қыздырылуын
қамтамасыз етеді. Реакцияға ... ... ... жанғыш қоспаның
концентрациясы жанудың инертті өнімдерінің концентрациясынан бірнеше рет
кіші ... ... ... ... ... болу ... әр ... реакциялар өтуі мүмкін, бірақ жылдамдықтары әр түрлі болады: жану
өнімдерінің концентрациясы неғұрлым үлкен ... ... ... ... ... кіші болады. Соған байланысты қоспа температурасы
жоғары болады. Температураның өсуіне байланысты экспотенциялды заң бойынша
реакцияның ... күрт ... ал ... қоспаның
концентрациясының төмендеуіне байланысты, реакция жылдамдығы ... ... ... химиялық реакцияның жылдамдығы ең жоғары мәніне –
жоғары концентрациялы жану өнімі бар, ең аз ... ... ... ... жану температурасына жақын қоспада келеді. Жану ағынында ... ... ал ол өз ... ... ... ... біркелкі
өтуінен, яғни, жарылыстан сақтайды.
Тұтанудың бірінші кезегі- жануға алып келеді.
Жану камерасындағы жану шартына отындағы ... ... ... ... ... ауадағы азот мөлшері болуы әсер етеді.
Минералды қоспалары бар, қатты отындарды жағу – ... ... ... ... жүреді.
2.2 Жану реакциясының химиялық тепе-теңдігі
Жанудың химиялық реакцияларын қарағанда химиялық реакцияның тепе-
теңдігіне ... ... ... ... ... ... бөліктері газдық отындарды жаққандағы газ тәріздес бір агрегаттық
күйде ... ... ... ... ... әр түрлі күйде болуы мүмкін.
Егер құрамдық бөліктері бір агрегаттық ... ... - ... әр түрлі
болса - гетеорогенді деп аталады.
Тәжірибе ... ... ... ... зат пайда болып біткенше
жүрмейтіні дәлелденген. Реакциядағы өнімдерден басқа бастапқы және ... саны бар, ал ол ... тура және кері ... реакция жүретінін
көрсетеді. Мұндай реакциялар кері реакциялар деп аталады. A, B, M, ... ... ... β- ... ... Олар реакцияға
қатысатын берілген құрамдық бөліктерінің зат мөлшерін көрсетеді.
Реакцияның өту барысында әсерлесетін заттардың мөлшері кішірейсе, ... ... ... ... ал кері ... көбейеді. Кері
мен тура реакция жылдамдықтары ... өту ... ... ... құрамы тұрақты болып қалса, химиялық тепе- теңдік орнамайды.
Химиялық реакцияның өту жылдамдығы, тепе- теңдік ... ... ... ... ... физикалық шарттарға,
температура, қысым, көлемге байланысты.
Тұрақты температура мен қысымда химиялық ... ... ... ... ... Бұл ... әсерлесуші
массалар заңымен анықталады. Заң бойынша: біртекті ортада тұрақты
температурада ... ... ... ... ... ... t = const өтетін кері гомогенді ... ... ... ... концентрациялары, . Кері
реакция:=, - пропорционалдық коэффициенттер, тура, кері реакция
жылдамдықтарының ... ... ... ... ... ... ... жаққанда әдетте тепе- теңдік күй орнамайды. Ол
үшін жану камерасындағы әсердің уақытынан, бір- екі есе көп ... ... әсер ... күй ... өтеді, ал ол қоспаның құрамын
өзгертеді.
Әсерлесуші ... ... ... ... ... ... газдарды
идеал деп алып бұл заңды реалды газдарға да қолданса болады.
Химиялық тепе-теңдіктің температураға тәуелділігі
Температураның өзгеруі тепе-теңдікті ... ... ... екі ... біреуіне ығыстыруы мүмкін. Қоспаның тепе-теңдік
құрамын анықтау үшін әр ... ... ... тұрақтысының
температураға тәуелділігін білу керек.
V=const: =, ... ... деп ... =, ... ... деп аталады
Бұл теңдіктерден Q>0, температура өсуімен және - ның ... ... ... Q0: 0

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 28 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 700 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Қазандық қондырғылардағы тарту және үрлеуші қондырғыларды автоматтандыру жүйесін жобалау47 бет
Cu, Pb, Ni, Cr ауыр металдарының күріш алқаптарындағы топырақтардағы сандық және сапалық құбылымдары (Қызылорда облысы, Шиелі ауданының мысалында)30 бет
«Көлік шинасының резина үгіндісінің мұнай битумының сипаттамаларына әсерін зерттеу»26 бет
«Сандық талшықты оптикалық беру жүйелері» пәні бойынша тест сұрақтар17 бет
«Ферменттерді бөліп алу ферменттер әсерінің кинетикасы»5 бет
«ФФПС» - сериалы суда еритін полимерді цемент шикізат шламының сұйылтуға әсерін анықтау36 бет
Автотербелмелі жүйелер кластерінің сигнал өндіру режимдері және оларға шуыл мен флуктуациялардың әсерін тәжірибе жүзінде зерттеу40 бет
Адамдар санасына жарнама әсерінің теориялық аспектісі37 бет
Аймақтың әлеуметтік-экономикалық дамуында жергілікті бюджеттің әсерін талдау (Қызылорда облысы Қармақшы ауданы әкімдігінің экономика және бюджеттік жоспарлау бөлімі мысалында)33 бет
Алматы қаласының жағдайындағы Drosophila мelanogaster популяциясындағы особьтарға морфологиялық анализ жасай отырып қоршаған ортадағы ластаушы заттардың әсерін бағалау20 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь