ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ПЕРЕНОС ТЕПЛА И ПРИМЕСЕЙ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ

Одновременно с переносом количества движения при турбулентном перемешивании происходит перенос и других субстанций текущей жид­кости: энтальпии и вещества жидкости, различных примесей в жидкости.

Предположим, что механизм переноса импуль­сов аналогичен механизму переноса тепла. Рассмо­трим плоский поток, в котором температура изме­няется в направлении оси у (рис. 6-2). Пусть ча­стица жидкости из некоторого слоя, находящегося от стенки на расстоянии у, в котором среднее зна­чение энтальпии составляет (2(у), перемещается перпендикулярно направлению потока на расстоя­ние /т и внедряется в слой, где осредненное значе - ние энтальпии равно <) (у+17). ^

При таком перемещении частиц через единицу ных пульсациях ско - площади, нормальной к направлению оси у, за еди - рости.

(6-37

подпись: (6-37

Ьху

подпись: ьху ПЕРЕНОС ТЕПЛА И ПРИМЕСЕЙ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ= - п - р/2

Еицу времени будет перенесено тепла

= V [<2(У) - <3 (</ + Ч] = - V” [<3 (</ + Ц - <2(£/)] = - VIт (6-38)

Слияние перемещающихся частиц с массой нового слоя вызовет ■изменение ее температуры, т. е. пульсацию температуры. Изменение температуры связано с изменением удельной объемной энтальпии уравнением

^^Q __ АТ ог\

-а» йор-*’ (6'39)

.где Ср — теплоемкость при постоянном давлении, кДж/(кг-К).

Подставив в уравнение (6-38) величину пульсационной скорости и величину изменения удельного теплосодержания согласно (6-11) и (6-39), получим для кДж/(м2-с):

Аи

Срр1

Лу

Тг (6‘40>

ПЕРЕНОС ТЕПЛА И ПРИМЕСЕЙ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ

Знак минус указывает, что тепло распространяется в сторону убы­вающих температур.

Перенос тепла указанным способом называется турбулентной тепло­проводностью.

По аналогии с молекулярной теплопроводностью можно написать:

<7Т= — Ят—, (6-41)

-а величину Ят назвать коэффициентом турбулентной теплопроводности. Из сравнения выражений (6-40) и (6-41) видно, что

/ * №

Срр1т

Лу

ІК

подпись: лу
ік

Отношение

' Iю

подпись: отношение
' iю
(6-42)

Йу

подпись: йу

СрР

подпись: срр(6-43)

Называется коэффициентом турбулентной температуро­проводности.

В потоке жидкости с неравномерно распределенной примесью при турбулентном перемешивании возникает перенос массы примеси, назы­ваемый турбулентной диффузией. Пусть в плоском потоке концентра­ция изменяется в направлении оси у. Частица жидкости из некоторого слоя у, в котором осредненная концентрация составляет С (у), кг/кг, перемещается перпендикулярно направлению потока на расстояние 1т' и внедряется в слой, где осредненное значение удельного содержания примеси равно С(у + 1т). При переходе частицы переносят примесь в ко­личестве рУ'С(у). Частицы, двигающиеся в обратном направлении, пе­реносят примесь в количестве

Р V'С [у + 1т) •

Осредненный результирующий поток примеси через единицу пло­щади за единицу времени, называемый диффузионным пото­ком, составляет:

Ш, = рУ 1С(у)-С(у + Ц] = /т. (6-44)

Подставив величину пульсационной скорости (6-12), получим для тт, кг/(м2-с):

ЙС

Лу

Йу

1

■ ь V 1

Йу

Формулу (6-45) можно переписатьв виде

/72-г — р^т

Введя обозначение

■<«7

ПЕРЕНОС ТЕПЛА И ПРИМЕСЕЙ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ

(6-45)

(6-45а)

 

Т?~—ет р (6-456)

Которая аналогична формуле молекулярной диффузии.

Величина ет имеет размерность коэффициента диффузии. Коэффи­циент турбулентной диффузии ет зависит от гидродинамических усло­вий и поэтому является функцией координат.

Мерой интенсивности переноса какого-либо свойства являются соот­ветствующие коэффициенты турбулентного обмена, которые обозначены: для переноса количества движения — ет; тепла — ея; массы — вт.

Если предположить, что механизм турбулентного обмена количест­ва движения массы и тепла одинаков, то при этом, как видно из срав­нения выражений (6-34), (6-43) и (6-45а), одинаковыми получаются ет, гд и ет. Однако опыты показали, что коэффициенты турбулентного обмена при переносе количества движения и при переносе тепла или примеси не совпадают, в частности, в случае свободной турбулентности єд/єт = 2, а Єт=Єд. По теории переноса завихренности коэффициент тур­булентного обмена получается больше, чем по теории переноса количе­ства движения, поэтому теория Г. Тейлора дает лучшее совпадение с опытными данными по коэффициентам переноса.

ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ЦИКЛОННЫЕ ТОПКИ

Дальнейшим усовершенствованием двухкамерных топок явились циклонные топки, в которых процесс горения интенсифицируется повы - шеним удельной скорости горения и увеличением времени пребывания частиц топлива в камере сгорания. Имеются следующие типы …

ДВУХКАМЕРНЫЕ ТОПКИ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМ ПРЕДТОПКОМ

Для интенсификации процесса горения и повышения надежности работы с устойчивым жидким шлакоудалением в более широком диа­пазоне нагрузок перешли к многокамерным топкам. В них про­цесс сжигания полностью выносится в камеру сгорания …

ТОПКИ С ПЕРЕСЕКАЮЩИМИСЯ СТРУЯМИ

Для повышения устойчивости и интенсивности работы парогенера­торов производительностью до 75 кг/с с жидким шлакоудалением и увеличения шлакоулавливания были разработаны и внедрены топки с пересекающимися струями. В топке с пересекающимися струями …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.