Cтраница 2
В работе [61] методом возмущений получено также решение для теплового факела при малом числе Прандтля. Такие решения для постоянной плотности теплового потока на вертикальной поверхности, по-видимому, не публиковались, хотя численные решения имеются, например в работе [8], и такие данные приведены также в табл. 3.5.1. В работе [8] автомодельное решение Спэрроу и Грегга [100] распространено на числа Прандтля 0 01 и 0 03 для случая постоянной плотности теплового потока, а затем методом возмущений найдены поправки первого порядка точности к решению для пограничного слоя при этих числах Прандтля. [16]
Хотя оба решения, численное и аналитическое, получены для тепловых факелов, аналогичным образом можно рассмотреть введение различных химических компонентов в виде длинного сосредоточенного источника массы ( линейный источник), если при этом возникает выталкивающая сила. Подобный сделанному выше анализ таких течений описан в гл. [17]
В стратифицированной среде могут возникать также индуцированные выталкивающей силой течения в тепловых факелах и восходящих струях. Эта задача представляет особый интерес при сбросе тепла в окружающую среду и поэтому она всесторонне изучалась для турбулентных течений. Большее внимание уделено осесимметричным течениям, так как на практике они встречаются чаще, чем плоские факелы и струи. Особый интерес в этих задачах представляет высота, до которой поднимается течение в устойчиво стратифицированной окружающей среде. Этот вопрос обсуждается в гл. Теплоотдача от тел, погруженных в среду, устойчиво стратифицированную вследствие диффузии химических компонентов, также представляет значительный интерес и имеет большое значение. Соответствующий комбинированный тепло - и массообмен рассматривается в гл. [18]
В статьях Пера и Гебхарта [132], а также Гебхарта и др. [59] подробно изучено взаимодействие ламинарных двумерных тепловых факелов. [19]
![]() |
Зависимость концентрации примеси См от безразмерного расстояния от среза дымовой трубы L / h вдоль линии максимальных локальных температур и концентраций ( в полулогарифмическом масштабе. [20] |
Кривые 5 и 10 на рис. 5.17 и 5.18 соответствуют кривым 8 и 10 на рис. 5.13 и показывают условную границу теплового факела КВС. Одновременно кривые 8 и 10 соответствуют линиям падения концентрации Сс ( или С) до 20 % от местного максимума. В то же время на участке, предшествующем сечению 5, наблюдается обратное соотношение скоростей расплывания по этим координатам. [21]
![]() |
Профили скорости при горении вдуваемого на стенке метанола в воздухе. ( С разрешения авторов работы [ 7. 1978, ASME. [22] |
При Xf хо, когда заканчивается выгорание горючего, пламя возвращается к стенке. Тепловой факел с горением распространяется на участке от х0 до Xf, а затем развивается факел без горения. На рис. 6.8.8 - 6.8.10 представлены соответственно профили скорости, температуры и концентрации в областях пиролиза, факела с горением и теплового факела при горении метанола на стенке в воздухе. Выше этой границы пламя смещается по направлению к стенке, достигая ее в точке х / х0 6 5, которая является конечной точкой области горения. Над областью горения кислород диффундирует обратно к стенке. В неавтомодельной надпламенной области максимум температуры выходит за границы пламени. Вне пламени профиль температуры становится более пологим аналогично профилю скорости. [23]
Как показано в разд. Так как температура на оси теплового факела уменьшается с высотой из-за подсасывания, то в условиях автомодельности температура t также должна уменьшаться с высотой. [24]
![]() |
Система координат для вертикальной поверхности со ступенчатым разрывом температуры стенки. [25] |
На рис. 3.12.2 показаны расчетные зависимости максимальной температуры и скорости в следе над конечной нагретой вертикальной поверхностью от расстояния вдоль потока. За задней кромкой наблюдается быстрое приближение к характеристикам теплового факела. Результаты согласуются с найденными ранее для следов и пристеночных факелов. [26]
Скорость на оси ( г / 0) быстро возрастает за точкой x L из-за отсутствия падения скорости на стенке при движении вдоль потока. На коротком расстоянии устанавливается гауссов профиль скорости, характерный для теплового факела. [28]
![]() |
Зависимости максимальной температуры и скорости в следе над нагретой вертикальной поверхностью от продольной координаты при различных числах Прандтля. ( С разрешения авторов работы. 1978, ASME. [29] |
Скорость на оси ( у 0) быстро возрастает за точкой х L из-за отсутствия падения скорости на стенке при движении вдоль потока. На коротком расстоянии устанавливается гауссов профиль скорости, характерный для теплового факела. [30]