Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ
Тема: Тепловой взрыв и воспламенение дисперсного топлива в неизотермических турбулентных потоках
Автор: Игорь Владимирович Деревич (МГТУ им. Н.Э. Баумана) DerevichIgor@bmstu.ru
В докладе рассматривается течение турбулентное газа с примесью химически пассивных инерционных твердых частиц, а также химически активных частиц, в объеме которых могут проходить экзотермические химические реакции (например, горение кокса, реакции синтеза и т.п.). Описание дисперсной фазы строится в переменных Эйлера. Этот подход совместно с традиционным описанием динамики, тепло и массопереноса в газе при турбулентном течении позволяет строить экономичные расчетные схемы для решения инженерных задач. Замкнутые уравнения для осредненных параметров дисперсной фазы (скорость, температура, концентрация), а также уравнения для вторых моментов флуктуаций скорости и темпера-туры дисперсной фазы с учетом химических реакций получаются из замкнутого уравнения для функции плотности вероятности (ФПВ) скорости, температуры и ко-ординат частиц в случайном поле скорости и температуры газа.
Замкнутое уравнение для ФПВ дисперсной фазы строится методами современного прикладного функционального анализа и теории случайных процессов. Для учета внутренней структуры турбулентности привлекаются спектральные методы теории случайных процессов. Влияние флуктуаций температуры на скорость гетерогенных экзотермических химических реакций исследуется с привлечение прямого и обратного уравнений Колмогорова для функции плотности вероятности перехода. На основе приближенного решения уравнения для ФПВ получены граничные условия для средней скорости, температуры и концентрации дисперсной фазы на омываемой поверхности с учетом абсорбции частиц, передачи тепла в стенку, шероховатости стенки. На основе спектрального подхода исследуется влияние инерции частиц на относительную скорость и частоту столкновений частиц.
Представлены результаты и сопоставление с экспериментом и DNS.
- Течение газовзвеси в круглой трубе, осаждение частиц на стенку, течение в газовзвеси струе на выходе из сопла (сопоставление с экспериментом и DNS).
- Относительная скорость частиц в турбулентном потоке (сопоставление с DNS).
- Тепловой взрыв частиц в случайном поле температуры среды (сопоставление с DNS автора).
- доц. каф. гидроаэродинамики Николай Георгиевич Иванов
- +7 (812) 297-24-19
- +7 921 326-06-04
- Информационное письмо