|
Труды 4-й РНКТ (2006). Том 3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях
Бояршинов Б.Ф., Волчков Э.П., Титков В.И., Федоров С.Ю. Пограничный слой с горением в сложных условиях
Институт теплофизики СО РАН им. С.С. Кутателадзе, Новосибирск, Россия
Аннотация
Цель работы – исследование влияния газодинамических возмущений различного масштаба на процессы переноса в химически реагирующем пограничном слое.
Опыты проведены при испарении этанола в воздушный
поток со скоростью до 70 м/с при уровне турбулентности
до 18 % и его горении за препятствием высотой h<15мм,
параметр ускорения К<19.10-6. Измерялась скорость выгорания, продольная компонента скорости, температура и
их пульсации, а также распределение радикалов ОН.
Установлено, что в турбулизованном пограничном слое за
препятствием образуется последовательность областей с
повышенным уровнем пульсаций скорости, концентрации
ОН и пульсаций температуры, областей с повышенной
скоростью выгорания. Определён диапазон изменения
скорости выгорания. Показано, что интенсивность массообмена изменяется от уровня характерного для ламинарного пограничного слоя до значений, свойственных потокам с отрывом.
Заключение
Получены количественные данные о влиянии
внешних газодинамических возмущений на распределение параметров в пограничном слое, о влиянии
турбулизации и ускорения на массоперенос в реагирующем пограничном слое. Показано, что при вынужденной конвекции интенсивность массообмена
изменяется от значений, которые характерны для
ламинарного пограничного слоя до уровня, который
соответствует области отрыва. В турбулентном пограничном слое, как и в ламинарном пламени, положение максимумов гидроксила смещено относительно положения максимума температуры.
В пограничном слое за преградой обнаружены
стационарные неоднородности в распределении
пульсаций скорости, температуры и средней концентрации гидроксила. Они свидетельствуют в
пользу существования за препятствием продольных
и поперечных крупномасштабных структур. Поперечные структуры по своим свойствам близки к
областям присоединения и вызывают местное увеличение интенсивности тепломассообмена. С продольными структурами связана ламинаризация процессов переноса, когда St~Re–0.5.
Таким образом, полученные данные показывают, что причина расслоения, при котором отмечается образование уровней интенсивности тепломассообмена и переходов между ними, связана с наличием в пограничном слое крупномасштабных структур. Результат воздействия структур – это повторяющаяся ламинаризация тепломассообмена. Эти
выводы согласуются с данными [11] о возможном
проявлении механизмов молекулярного переноса в
развитом турбулентном течении при наличии в нём
крупномасштабного движения.
Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)
Следующая страница: Быков В.И., Цыбенова С.Б. Моделирование термокинетических осцилляторов
|