Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания - Глушко В.П.
Глушко В.П. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания — Москва, 1971. — 263 c.
Скачать (прямая ссылка): termodinamiteplofizsvoystv1971.pdf
Предыдущая << 1 .. 123 124 125 126 127 128 < 129 > 130 131 132 133 134 135 .. 172 >> Следующая

Знак 2 означает суммирование только по испаряющимся фракциям.
В уравнение изменения температуры частицы (19.12) должен быть добавлен член, учитывающий теплоту фазового перехода и энергию торможения присоединяющейся массы. Этот член аналогичен (19.43), учитывающему изменение температуры частицы при коагуляции. Выражение для него можно получить в следующем виде:
Л = ^[/л(Гг)-/Л7-,)-(^-^)]1§.(19.65)
В процессе появления новых частиц (ядер конденсации) и их дальнейшего роста взаимодействие их с газом происходит сначала в свободно-молекулярном режиме с последующим возможным переходом к диффузионному. В этих условиях выражение для коэффициента теплообмена должно быть справедливо для обоих этих режимов, включая и переходную область. Соответствующая зависимость может быть получена с использованием подхода, рассмотренного в работе [954]. Однако, вследствие большой теплоты, выделяющейся при конденсации, согласно расчетам, температура частицы практически мгновенно устанавливается равной значению, при котором равновесное давление пара над каплей равно давлению перенасыщенного пара в потоке. На это указывается, например, и в работе [747]. Определение коэффициента сопротивления при этом не обязательно, так как из-за малых размеров частиц появляющейся фракции скорость их практически совпадает со скоростью газа.
Уравнение энергии при течении с конденсацией имеет тот же самый вид, что и в случае двухфазного потока с постоянным содержанием конденсированной фазы.
В наиболее общей форме его можно записать следующим образом:

. (19.66)
iT = (l - Z)[^i+ \)+ ^Z1[I1 + -
Помимо изменений в основных уравнениях энергии и количества движения газа и частиц, необходимо общую систему уравнений дополнить соотношением для изменения весовых долей частиц различных фракций и образования новых частиц в потоке.
Уравнение для производной весовой доли частиц г-ой фракции имеет вид
Zz1 d (di)
dzi
die
dj dx
(19.67)
— 214 —
Уравнение для производной весовой доли частиц в газе за счет образования новых частиц имеет вид
где N — количество частиц, образующихся в единице объема в единицу времени.
В процессе образования ядер и последующего роста зародышей конденсированной фазы образуется непрерывный спектр размеров частиц. Поэтому в общем случае необходимо было бы записать уравнение для изменения функции распределения частиц по размерам. Однако, как показывают теоретические и экспериментальные исследования, процесс образования ядер происходит на небольшом участке сопла, имеет место скачок конденсации, и спектр образующихся частиц весьма узок. По расчетам, отличие максимального и минимального размеров не превышает 0,1 мкм. При последующем конденсационном росте частиц эта разница сохраняется. Поэтому для расчета влияния неравновесности процесса образования конденсата на удельный импульс можно рассматривать весь конденсат, появившийся в скачке конденсации, как одну фракцию. При этом определяется рост частиц только первоначально образовавшейся фракции, а их количество по мере интегрирования на участке образования ядер корректируется в соответствии с весом появляющихся зародышей. Последнее приводит к некоторому завышению потерь удельного импульса за счет несколько меньшей скорости изменения содержания конденсата в продуктах сгорания по сравнению с действительной.
Итак, для теоретического описания процессов течения продуктов сгорания в сопле необходимо иметь соотношения для расчета
скорости образования ядер ^ и роста частиц за счет конденсации в потоке -^-.
7.2 Образование ядер конденсации
В настоящее время известно значительное количество работ, касающихся вопросов кинетики конденсации. Подробный обзор исследований и анализ различных явлений, связанных с конденсацией, сделан в работах [456, 809]. Обзор отечественных и зарубежных работ по конденсации в соплах дан В. А. Ильинским во вступительной статье к книге [141].
Различают два случая образования ядер конденсации: гетерогенное и гомогенное.
При гетерогенной конденсации пар конденсируется на инородных частицах или ионах. Само по себе наличие таких частиц не являет-
ся еще достаточным условием для конденсации. Необходимы еще совершенно определенная структура и размеры ядер, а также целый ряд других факторов, которые трудно определить точно [102]. Гетерогенная конденсация при достаточном количестве ядер является более быстрым процессом по сравнению с гомогенной. В этом случае процесс конденсации может быть близок к термодинамически равновесному [102]. Однако обычно для течений в соплах вследствие малого времени пребывания пара требуется весьма большое количество частиц, чтобы процесс гетерогенной конденсации был определяющим.
Под ядром гомогенной конденсации понимают наименьшую устойчивую в термодинамическом смысле группу молекул пара, способную к дальнейшему росту. Ядро может содержать от нескольких молекул до сотен. Количественные экспериментальные данные по скорости образования ядер в паровой фазе весьма ограничены. Большинство из них получено в камере Вильсона с парами воды и различных органических веществ. Часть данных получена в сверхзвуковых аэродинамических трубах. Данных по образованию ядер конденсации в соплах двигателей не имеется.
Предыдущая << 1 .. 123 124 125 126 127 128 < 129 > 130 131 132 133 134 135 .. 172 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.