Расчет факела в скрещенных попях

Сильное воздействие на пламя могут оказать скрещенные элек­трическое и магнитное поля. Схематически такое течение показано на, рис. 9-1.

Расчет течения для случая Е > иВ и, следовательно, / = оЕ может быть выполнен аналогично предыдущему.

Для автомодельного решения, помимо задания зависимости

Магнитного поля от координаты х в виде В = В0/f х, следует при­нять также и для электрического поля Е = EJ ]/ х. При этом как исходные уравнения, так и уравнения в переменных Дородницына остаются теми же, что и в предыдущей задаче. Иной вид примут только уравнения баланса сил и тепла для эффективной зоны:

[l-fL _ *L| ] = ,ЕВЫ. 0-25)

LI ду ф1 ду |ф2_1

№ф/)ф = + 1. (9-26)

°У |ф1 LI ду ф! ду |ф2]

Тогда как граничные условия не изменятся. Сохранятся теми же выражения для безразмерных’ профилей скорости, температуры и концентраций в областях по обе стороны от эффективной зоны взаи­модействия. Из этих выражений с учетом равенств (9-7) — (9-15) и (9-20) можно получить выражения, определяющие значения ско­рости и температуры внутри зоны взаимодействия:

= 0,5 {(1 + т) Г1 + erf (фф) +

" + оо ( L 1+mJ

+______ Lr^’CH)______________ ————————— (9-27)

[erf (Ф)]ф erf [(Фф 1/Рг)]ф (1 — 2ГФ0) (Гф — 1) 1 + « j

Н

Мц/зсЩ,/Sc_

(9-28)

Г» 9

1—erf (ффі/Sc)

(erf (Ф)1ф (1 — 2Тфв) (Тф — 1)

Pr 1 — erf2 (фф V Рг) причем безразмерные параметры Nly х, Q определяются формулами: aEaBaL

Q

Первый из них характеризует отношение объемной электромагнит­ной силы к динамическому давлению, второй — отношение джоу-

Лева тепла к плотности потока химической энтальпии, а тре­тий — отношение энтальпии еди­ницы массы газа к химической

‘Ф(х-О)

Расчет факела в скрещенных попях

Рис. 9-6. Изменение температуры в зоне горения в зависимости от напря­женности электрического ПОЛЯ. 1 — при <7=10* ккал/кг; 2 — при <7 = 0,8 ккал/кг-,3 — при q =0,6 ккал/кг; 4 — при <7 = 0,4 ккал/кг.

Энтальпии. Эти три параметра Nlt *, Q определяют значения тем­пературы и скорости в зоне горения. В зависимости от приложен­ного электрического поля параметр может принимать поло­жительное или отрицательное значение, так что возможно как ускорение, так и торможение газа в зоне взаимодействия с полем. Торможение факела привело бы, по-видимому, к резкому сокра­щению его длины.

Результаты расчета скорости в эффективной зоне в зависимости от напряженности электрического поля представлены на рис. 9-5. На нем нанесена серия кривых иф = f (*), рассчитанных для раз­личных значений теплотворности газа. Зависимость температуры в зоне горения от напряженности электрического поля приведена на рис. 9-6. На рис. 9-7 показано распределение скорости и темпе-

Т-Т+оа. U

Tfffl+oo Uroa

Расчет факела в скрещенных попях

Рис. 9-7. Распределение скорости и температуры при различных

Значениях напряженности магнитного поля. ши = 0,6,и + 00= 10 м/сек, р+00= 1,25 кг/л3, Г± = 300° К, с’по=0.25 кг/лг> сбо= 0,23 кг/кг, д = 10′ ккал/кг, Е„ = 3800 е/л.

Расчет факела в скрещенных попях

Рис. 9-8. Распределение скорости и температуры при различных

Значеннях напряженности электрического поля. тц = 0.6, и + х, — 10 м/сек, р+ю = 1,25 кг/м’, 7"±ос = 300° К. са_ +00 =■ — 0,25 кг/кг, с6> +<ю = 0,28 кг/кг, В0 = 0,01 еб/м’, д = 10′ ккал/кг.

Ратуры в поперечных сечениях пограничного слоя при различных значениях магнитной индукции и напряженности электрического поля для весьма малых значений параметра х, что физически со­ответствует сгоранию высококалорийных смесей при умеренных значениях поля и различных значениях параметра Nt. В этом слу­чае профиль температуры практически не изменяется, а профиль скорости претерпевает заметные изменения. Расчет показывает, что скрещенные поля могут ускорить (большие положительные зна­чения N1 > 0) или замедлить (большие отрицательные значения Nt) течение газа.

На рис. 9-8 показано для двух значений х влияние электриче­ского поля. С ростом поля фронт пламени смещается во внешнюю сторону пограничного слоя.

Как видно из этих примеров, с помощью скрещенных электри­ческого и магнитного полей можно в сравнительно широких пре­делах воздействовать на температурный режим и аэродинамику диффузионного газового факела. Разумеется, что в рассмотренных примерах не учитывается возможное в принципе влияние полей на скорость реакций горения.

Комментирование на данный момент запрещено, но Вы можете оставить ссылку на Ваш сайт.

Комментарии закрыты.


gazogenerator.com