В турбулентном потоке однородной смеси

МЕДВЕДЕВА А.С., УСАНОВА Л.М., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ПОПКОВА О.С.

Изучению скорости распространения пламени в турбулентном потоке с помощью экспериментальных методов уделено внимание в значительном количестве работ. Из-за различной методики проведения эксперимента полученные результаты иногда противоречат друг другу. Целью работы является нахождение способа определения скорости распространения пламени в турбулентном потоке однородной смеси.

Основным принципом для определения скорости распространения пламени в турбулентном потоке является принцип Михельсона. По этому принципу скорость U_т зависит от объемного расхода горючей смеси V и осредненной сглаженной поверхности пламени S_пл, которые определяются экспериментально: .

Найденная таким образом скорость распространения пламени является средней для всего факела. Для нахождения местной величины U_т, для расчета по этой формуле следует брать объемный расход и площадь поверхности соответствующего участка пламени.

Тогда для малого участка поверхности пламени можно записать

,

.

Отсюда

.

В пределе при устремлении размеров рассматриваемого участка к нулю получаем

,

где – местная скорость потока; α – угол между направлением скорости потока и поверхностью пламени в рассматриваемом участке.

Таким образом, формула для расчета скорости в рассматриваемой точке U_т совпадает с формулой для расчета локальной величины скорости распространения пламени по принципу Михельсона.

УДК 621.45

КОНВЕКТИВНАЯ МОДЕЛЬ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ УСТОЙЧИВОСТИ ТЕРМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ТРУБЕ

МЕДВЕДЕВА П.В., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент ПОПКОВА О.С.

Для проведения расчетов представим подвод теплоты в прямоугольнике

.

На рис.1 построена зависимость декремента затухания при различных значениях конвективной скорости.

Рис. 1. Зависимость коэффициента затухания от скорости (а) и (б) для конвективной модели

Расчеты выполнялись по программе, составленной на языке Fortran. Полученные результаты расчетов позволяют определить интервалы устойчивости колебаний в зависимости от конвективной скорости. В результате обобщения вычислений можно сделать следующие выводы: при уменьшении конвективной скорости ( < 0,18) величина начинает колебаться и менять знак. Для =0,4, =1,0 устойчивые колебания принадлежат интервалу 0,19 < < 0,84, для =0,5, =0,90 – интервалу 0,31 < < 0,94. Если =0,60, =0,80, то пределами устойчивых решений являются 0,33 < < 0,97.

Положительные значения определяются положением 0,64 < x < 0,94 при > 0,64, что характеризует также устойчивость колебаний. С увеличением – =0,1 до – =0,2 изменяются пределы устойчивости колебаний 0,73 < x < 0,89. Самый небольшой интервал положительных значений , что является характеристикой устойчивых решений, наблюдается для – =0,4. При – > 0,4 решения неустойчивы.

Обобщив полученные результаты расчетов можно сделать вывод, что при увеличении площади между ломаной и осью Ox приводит к увеличению границ устойчивости колебаний газа, при этом положение теплоподвода смещается влево.

УДК 621.547