Трехмерные турбулентные струи реагирующих газов с учетом теплового излучения тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

I V

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ МЕХАНИКИ И СЕЙСМОСТОЙКОСТИ

СООРУЖЕНИИ им. М. Т. УРАЗБАЕВА

На правах рукописи

МУМИНОВА Зайнаб Арабовна

УДК 533.6 : 536.46:536.3

Трехмерные турбулентные струи реагирующих газов с учетом теплового излучения

(03.02.05 — механика жидкости, газа й плазмы)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ташкент — 1994

Работа выполнена в Институте механики и сейсмостойкости сооружений им. М. Т, Уразбаева АН РУз.

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

д. т. н., проф>. Жумаёв'З. Ш. к. ф.—м. н.. доц. Хожиев С.

д. ф.— м. н., проф. Хамидов A.A. к. ф.—м. н., доц1 Алиев Ф.

Институт математики и механики Национальной Академии Казахстана.

Защита состоится « гь Хл^иЗ и «Л-_ 1994 г- в «

часов на заседании специализированного совета Д. 015.18.22 : по присуждению ученой степени доктора наук в Институте механики и сейсмостойкости сооружений им. М. Т. Уразбаева АН РУз по адресу: 71)0143, Ташкент—143, Академгородок, Институт механики и сейсмостойкости сооружений им. М. Т, Уразбаева АН РУз.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИМСС АН РУз.

Автереферат разослан «j (j > vXt^i^

1994 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат физико-математических старший научный сотрудник

наук,

t^&ßty И. К. ХУЖАЕВ. *

0ЕЩ1Я. ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОПЛЕЛ, в течение длительного периода, начиная с начала текущего столетия и до нашего времени, исследования рззделя современной механики жидкости, теории пограничного слоя и турбулентных струй реагирующих газов из-за их сложности ограничивались, как правило, изучением двумерных плоских и осесимметричнмх течений.

В последние годи заметно возрос интерес к трехмерным течениям и трехмерным турбулентным струям реагирующих газовых смесей. В связи с тем, что указанные процессы имеют широкое пр! «енение в теплотехника, топочных и печных устройствах, каморах сгорания двигателей и газовых турокн. в металлургии, в стекловарении, п химической технологии, в охране окружащей среды от загрязнения выбросами различных огнетсхнических устройств и в другах отраслях.

В газо-пламенных пичах и топливосжигаюшх агрегатах передача тепла от горячих продуктов сгорания топлива. к нагреваемым материалам -происходит тремя путями:,, конвекциой, теплопроводностью и излучением." Поэтому исследования влияния теплообмена излучением на оОщий теплообмен, происходят"® при горении неперемешанных газов в туроуле'итннх . струйных течениях при температуре 1700-2200К, представляет собой большой научный и практический интерес.

Изучение процессов перемешивания. • горения в свободных струях и в различных тошншосгсигзших устройствах, а также определение полой температуры, скоростей, концентраций компонентов с учетом кинетики процесса, определение формы факела, границы зонн смешения и характера течения - все эти вопросы, имевдио важное практическое значение, является весьма сложными в плане моделирования в математическом отношении.

Отметим,что до недавних пор изучение трехмерного пограничного слоя ограничивалось рассмотрением упрощенных автомодельных решений вблизи начальных участков. В этом случае решение уравнений трехмерного пограничного слоя сводится к решению системы нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений.

Наиболее трудоемкая и интересная задача исследования вопросов аэрогидродинамики и тепломассообмена многокомпонентных' струйных течения, па основе параболизованннх уравнений

Навье-Стокса, по-преашему остается актуальной и практически важной'. '

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Основная цель состоит в следущем :

теоретическое исследование влияния учета теплового излучения на процессы перемешивания и горения неперемешанных газов при различных тепло - , массообмешшх и технологических условиях:

- совершенствование и развитие методов расчета, их пересмотр применительно к системе нелинейных трехмерных дифференциальных уравнений турбулентных струй реагирущих газовых смесей с учетом теплового излучения;

- разработка численного метода решения задач тепло- и массообмена турбулентных струй „реагирущих газов на основе параболизованного уравнения Навье-Стокса с учетом радиационного теплообмена.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Объектом исследования служили трехмерные турбулентные струи реагирущих газов с учетом теплового излучения. Рассмотрены струи, истекайСше из прямоугольного сопла и распространяющиеся в затопленном (спутнсм) потоке • воздуха, влияние теплового излучения на параметры факела, влияние исходах значений искомых параметров на процессы смешения и горения. ШЯСЩЩА ЙССЛЕДО&МШ. Использованы численные методы решения системы нелинейных дифференциальных уравнений трехмерных турбулентных струй, описывающих физисо-химичесгай процесс горения неперемешанных газов с учетом теплового излучения. НАУЧНАЯ НОШЗНА. Сформулированы и решены задачи горения заранее неперемеианных трехмерных, турбулентных струй реагирущ® гззов с учетом радиационного теЬлоосм'ена.

Предложено обобщение гипотезы Прандтля о кдаеМЯТИЧекой вязкости турбулентности применительно к трехмерным струям с учетом температурной неоднородности среди и определена зидчовдя ее постоянных. Разработан численный метод и алгоритм расчета для решения задач трехмерных турбулентных струй роагиругаих г<1зпв, истекающих из прямоугольного отЕорстия и ра^гфоотр&цнаддасп р. спутном (затопленном) потоке окислители с учетом иилучоция,

Доказано, что применение подхода умтичеоки толстой среди к трехмерной турбулентной струе <•■ дирфупионищи плямчн^ми гюяон адекватно описывает процесс тепло- и мчссообмввд ,ч>щ применение оптически тонкого слоя.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ. Приведенные методы решения задач могут Сыть применены для более точного расчета горения в трехмерных турбулентных струйных течениях реагирующих газовых смесей в промышленных печах и топках/ для создания и проектирования новых (унифицированных) горелочных устройств, а также для охраны окружающей среды уменьшением выбросов в атмосферу вредных продуктовсгорания газов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основное содержание диссертационной работы доложено и обсуащено на: '

- ежегодных научно-теоретических конференциях профессорско-преподавательского состава Бухарского технологического института пииевой й лептой промышленности (Бухара.1990-1393 гг.);

- семинарах отдела "Механика жидкости и многофазных сред" Института механики и сейсмостойкости сооружений ш.М.Т.УразСаева АН РУз (Ташкент, 1991-1933 гг.);

- научней конференции "Механика и ее применение" (Ташкент, ТашГУ, ноябрь *1993 г.); -

- международной научно-практической конференции "Проблемные вопросы механики и машиностроения" (ТашГТУ, май 1993г., Ташкент);

- Республиканской научно-технической , и практической конференции (г.Навои, май 1993г.);

городском семинаре "Актуальные вопросы прикладной математики и механики" при математическом факультете Бухарского государственного университета (декабрь 1993г., Бухара). ПУБЛИКАЦИЯ. Основные результаты научных исследований изложены в пяти статьях, которые приведены в конце автореферата. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка обозначений и использованной литературы. Она изложена на 160 страницах, в том числе иллюстрирована 50 рисунками и библиографией из 135 наименований.

ССН0ЕК02 СОДЕРЗАНйЕ РАБОТЫ

ВО_ВВЕйЕШЯ обоснована актуальность темы диссертации, дан краткий анализ проблемы и обзор литературных источников по теме диссертации, сформулированы цель и задачи исследования.

приводятся основные уравнения теории' трехмерной турбулентной струи многокомпонентного реагирующего

газа, которые после преобразования и обэзразмеривания принимают следущкЯ вил:

Эри dpv öptu - -

— + -- + — = о,

ах iay dz

du 'du du 1 d pu — f pu — + ptu — = -, —|u ôx LOy dz 1г ду1 Oy'

(1 )

o r au. + — и — .

3z1 dz'

(2)

L>V ÔV <> А 0 ,, <?f, д ¿>У, г Q дик

pu — + pv — f pu> • • -----hi —1 + —hl —---Ц — H

Г r».. r ,, AT Ли ' -U. Л|Д я,J

дх ' щ д дик

dz 32. Су' ÖZ1 дц> 31. Oy( dz' (3)

Г

+ -hi —}

Ldz1 V

öd да dv> 4 д . ftp, pu — + pu — V рц> — ----ц —I +

-, I a? J

di

щ

д дик

dz з (?г1 öt/1' ay

i а öv, га,-, au, ♦--ц —---ц — ,

L ду1 dz> U öz ду>

(4)

ан i бн ан i i а - дн л Р" П + f>v 7 Г" * Р® Г" = Гр Г"-Г"[l* — J

Ох

Ldy

dz

t a r ан , Ъ? Pi>Tö;/ ^ dp J т PiyOz ^ J

» Q 4 Q

дне рад • ■

i a ,„ ас,

pu — 4 pu — ♦ pШ aa My

dz (5)

a да

n —4 --(1 —l|f .r-r.1 : (G)

öz //Sc Oy1 Oy J Sc. 1 dz > W?

r ' Л' O r au, а öu. d .. du. e a 1--H "V u "" 1 ~ I1 " — ' " M'i »

L Рг.Д// öu[ Oy 3z1 дг> <¡z1 о?)

i a r a».] . 4 i .p a r au, a а-лл

i^-Si,)] M, ^одИф) -(-'J

1 a , г . аш, ta r аю. i a au, ta.?, au.

- - — p l) - 1 I - jl y , Ц 1£» Ц w I

1.0y1 3 аг' Г. dz1 0\I> 1,0y1- /. ();il ri ,)!/'

Q

a f к, e tj dT (5 к, g t a т .

— - - • ♦ — -—.1 --------I - ,1 .

a y1 :jKr a y J a г1 зкГ a z J

рзд „ a

Сисге.ад уравнения О )• (f..) дополняется у[>п5ноииом г.о'-тониин

совершенной газовой смеси Н„

к С,

1=1 1

а полная энтальпия выражается равенством :

К

Н = Срт ♦--- ♦ £ . (8)

1=1

Для замыкания системы уравнений (1-8) относительно эффективного коэффициента вязкости в данной главе используется модифицированная полуэмшрическая алгебраическая модель, имеющая вид: _ _

(О ■> >-\ /г Л3 Г &Ц2 г бв» ,г, Т

ц= ж р[ьг(Л'у)+Ъг№)] \/( —) ♦(—]+( — ] ) • (9)

Щ вг ту 12

Здесь и далее использованы обозначения: и, V, V) - соответственно продольная и поперечные безразмерные скорости, Т - температура, р - плотность, Н - полная энтальпия смеси, С^ - массовая концентрация. -массовая скорость образования концентрации С-огокоилонента. л| - теплота образования {-го компонента , а,Ь - размеры прямоугольного сопла по осям у и 2, 1=а/Ь: Р - давление, Ср- теплоемкость смеси при постоянном давлении, д -тепловое излучение, ц- эффективная динамическая вязкость; цл - динамическая вязкость, соответсвущая ламинарному режиму; х - постоянная Кармана; Ъ(?.'у),Ь(??у) -полупирина трехмерной струи по направлениям оу и ел; а -показатель температурной неоднородности среды. В уравнениях (1-8) черта над переменными величинами, обозначающие безразмерность опущена.

Для решения отдельных задач уравнение концентрации прообразуется еле душим образом:

м м 1« «у л»

ее ас ас 1 «-ас, I в г ос ,

ри — + ра — + рта — =-;--Ь — +--— . (10)

вх Ьду вг Ъг5 с Зу1 ду > 5с бз1- дг }

сг <04),

ГД0 5 --, (11) 5£- 4 С£УЛ . (12)

<С{)2

Во многих задачах,приведенных в работе,принято,что в области перемешивания смесь газов состоит из четырех компонентов: горшего "2", окислителя "1", продукта реакции "3"и инертного газа "4". Первая глава носит методический характер и состоит ш пята параграфов.

В 1.1 математическая модель, описнвзщая трехмерные турбулентные струйные течения реагирующих газов с учетом теплового излучения.

В 1.2 приводятся постановка задачи, граничные условия, преобразования исходной системы уравнений и краевых условия к безразмермерному, а такге преобразование входного сечения в квадратное , с помощью замены:

у = у / 1 .

В 1.3 описывается модель диффузионного горения пропано оутановой смеси в воздухе н ее реализация для трехмерных турбулентных струйных течений. Показан способ приведения уравнений относительно массовой концентрации компонентов к

уравнению (10), согласно которому функция С принимает в срезе сопла горячего значение = а в зоне воздуха = 0.

Система уравнений (1-5,7,-10) решена при граничных условиях :

= 0:

и = 1, у = 0, ш = О, Н = Н2 , С =1

при у « 1, 0 « г 1; и -и(, и •= О, и = О» Н = Н} , С =0

х > 0:

ви ди вг ' дг

ди

оу

о,

при 1 < У < у^,

ан

= 0, ш = О, — -дг

при 2=0, дш

1 < г < ас

о, — - о

дг

(14)

О

О,

оу

311

о, — о, --ду Оу

У < У+«,

дс

о

а = и„

при у =- О, О < г • 2

V - О, ш = О, Н = 1Ц, С = О

V

при и —ТеУ

г -г г

1а>

-э-

Для численного решения системы уравнений (1-5,7-10) с крзеви.ш условия;,™ (14) разработаны методика и алгоритм расчета <1.4).

Для аппроксимации уравнений используется двухслойная лесяг.ггочочпая неявная по оси х разностная схема, позволяющая кспользовать метод прогонки по направлениям су и ог. Уравнение неразрывности (1) используется для обеспечения закона сохранения массы в каждой расчетной точке плоскости уог.

3 параграфе 1.5 на основе разработанных методики и алгоритма призедепи тестовые варианты расчета истечения воздуха из прямоугольного сопла и его распространения в затопленном воздухом пространстве. Подоорани значения эмпирических констант к и а в риразении (9), оСеспечивапие наилучшее совпадение результатов расчета с экспериментальными дзншети Палатниховз й.Б. и др. ("Прикладная теплофизика"// Тр АН КазССР, Алма-Ата, 1534, с. 18-20), чем с результатам этих зе авторов путем применения лтлеаризированнш уравнений переноса (рис.1)/

Чпслешшм экспериментом установлено такяе (рис.2), что при ;^0,01 и а=0,65 в формуле (9) достигается согласование с экспериментальными материалами прл наличии диффузионного фэколз. (Вулисз Л.А. и других. Основа теоргм газового ¡факела.- Л.:Энергил 208с,).

В свободных турбулентных струях, где мотню пренебречь градиентом давления, определяшим движение, является инерционные вязкостные (разумеется турбулентные)сила. Инерционные силы з уравнении движения определены достаточно точно. А точность описания сил, вызванных турбулентной вязкостью, определяется степень» адекватности данной математической уояедя. В сто?,: сысле,хорошо апроокрованккми для дзухмергш: теченкЗ является :.*одел! турбулент- юсти Прандгля. Давние е-тебрэстестае кеде-тл незаменимы для случаев, когда генерация я двссшашм? яано'ппоскоя эаергнатурбулентаосто тагдао ураглсвбкзг:. Сзгаго, утет ц, моябт компенсировать данную неточность модели.

Во БТОРО- Г.ЧЛЗЕ работа данная уточненная молкяагаиия подэл: турбулентности превращается для трехмерной струи с учетом температурной однородности поля течения, апробируется для рг.пежя зздачи истечения горючего из прямоугольного сопла п распространения в ступноы (затопло:шои) пространстсо с'":с.г.ггелп с учетом излучения.

Рассматриваются два предельных случая воздействия на теплообмен излучения, при которых выражение для потока лучистой энергии принимает Солее простой вид:

1. Случай оптически тонкого слоя, когда длина свободного пробега фотонов гораздо больше характерного линейного размера камеры сгорания, т.е.а « 1 , при этом

0рад= 4кдб (1* - Т4> 4Ёи Во П- Г4)- (15)

2. Случай оптически толстого слоя газа, когда длина свободного пробега фотонов гораздо меньше характерного размера камеры (топки), т.е.а »1. При этом перенос энергии излучения в среде можно рассматривать как диффузионная перенос (приближение Росселанда):

16 ВиГ 3 г <3,-35

а = - —I т5 — —Г I3 —

изл 3 Во и 3 У д у ' 0 д г

здесь Би = Ш. оптическая толщина слоя (критерий Бугера),

характеризующая прозрачность среда для прохождения "лучистых

потоков и показывающая относительную длину свободного пробега

л

фотонов в среде Би = а/А., где Л=1 /?: ; Во=б т луу^-скорость относительного притока лучистой энергии (критерий Еольцмана), характеризующая роль переноса энергии излучением по сравнению с конвективным переносом энергии. Основные результаты , приведенные в виде графиков показывает, что учет теплового излучения существенно влияет на профиль температуры особонно в случае оптически толстого слоя. При этом максимальная температура на фронте пламени уменьшается примерно на 170-230 градусов (рис.3). Отсвда следует, что с увеличением ' осредненного коэффициента поглащения по Росселакду увеличивается доля теплообмена излучением, что ведет к уменьшению максимальной температуры и увеличению температуры вне фронта пламени (рис.4). В этом ко графике результаты расчета сравниваются с существующими решениями и с результатами экспериментальных работ других авторов (Алиев Ф«, Жуййбй 3.-1Ш Струйные точения реагирующих' г.чзов.-Ташкент, 1987, 132с», Вулйб Л.-Ат,- Ершиц Ш.А.,Ярин Л.П. Осноьы газового факела.-Л-:Энергия, Как показывают сравнения (рис.4) расчета

с учетом теплового О&яуЧбШй Хорошо согласуются с результатами экспериментов. Теплообмен Излучением интенсифицирует процоос горения, в результате чего длина факела эакотно уменьшается

(16)

(рис.5).

ТРВТЬЯ_ГЛАВД диссертации посвящается исследованиям влияния начального значения кинетической энергии турбулентности и концентрации горючего на параметры факела при диффузионном горении с учетом теплового излучения.

В этой главе относительно коэффициента турбулентного обмена использована двухпзраметрическая модель турбулентности с учетом трехмерности течения. которой широко посвящены работы отечественных и зарубежных авторов.

дк дк рц — +ру —

" Щ

дх

Мг

* № П

9

дг Ь'ву г-,

\ +1 [ ь^ц +

I бк бу } дг I 6Й вг J

♦ п7>

ас ее вс

ри — + ро • ( рда-

дх Ъ ду вг

I ду 10еду } д2 I <5е вг J

с^у: к

(18)

IV

С^рй2

(19)

Эмпирические константы в уравнениях (17-19) для двухмерного случая принимали следующие значения : С^ = 0,09; С1=1,45; =1,90; ©к =1; ©Е =1.

Граничными условиями для уравнений (17) и (18) слуаат :

г=0 : Г й =й2, £ = €2 при 0 « у « 1 , 0 $ г С 1.

I Ъ Г , Р ПГ.И 1 ч / »1 1/'»/'» - (20)

к =&,, € - при 1 < у < у+03 ,1 < г <

I > 0 :

• а й 0, в с

— = —

в 2 9 2

д к о, 9 £

- гг --

б У 9 2

. гг —* , £

= 0 при у = 0 , 0 ^ з <

"■но

= 0 при 0 у < у, ,2 = 0, (21)

е1 при у — у^, 2

Из-за трудоемкости получения распределения характеристик турбулентности на выходе из сопла, работ по определению Ь очень

мало„ а Е не имеет прямых экспериментальных аналогов.Поэтому, для определения распределений характеристик турбулентности на срезе сопла, использованы на практике хорошо зарекомендовавшие себя соотношения:

кг=- а и| . €р = /'>(0,03 а) (22)

На рис.6 к рис.7 приведено поперечное распределение кинетической энергии турбулентности к в зависимости от ее исходного значения (&.,) и диссипации (£г), заданные по формуле (22). ^

Закономерностяхизменений'- и "йго осям оу и ог правильно отражает физику- явления: максимальному значению температуры соответствует максимальное значение к и £, а также максимальные значения кинематического.. коэффициента турбулентной вязкости, что присуще для газов.

На рас.8 изобретен Продольный профиль относительного притока лучистой энергии в зависимости от начальных значений к и <£. С возрастание« значения кинетической энергии турбулентности основного потока, как и следовало ожидать, наблюдается возрастание относительного притока луччстой энергии. Во всех рассматриваемых случаях среда считалась оптически толстой.

§_ЗЖЯШЕШй приводятся основные результаты данной диссертационной работы» которые сводятся к следующемуг

1. При выполнении данной диссертационной работы был развит катод расчета трехмерных турбулентных струйных течений реагирующих газовых смесей, основанный на введении консервативной функции относительно. концентрации. Этот метод позволяет свести чксло уравнений с источникоьыми членами до одного (для четырех и более компонентных смесей), в случае горения с конечной скоростью реакции, а при диффузионном горении - избавиться от источниковкх членов.

?,. На основа критического анализа полумпиричооккх моделей турбулентности ъ теории струйных течений и окспирим^итлльных данных предложена модифицировании модель парных моментом турбулентности применительно к трчхмчрным з.чдач.чм струйных течений реагирующих газов с учетом температурной ниоли^родшкти среды.

3. Разработан численный метод решения трехмерных ачя.чч теплой массообмг-на турбулентных струй р<<а!'ируших гязоя на •-.он..та

параоолизованнщ уравнений Навье-Стокса с учетом теплового излучениями Выявлено» что приближение оптически толстой среды , т„э0 росселандовсксе приближение» более существенно влияет на параметры факела, особенно на его максимальную температуру. При учете излучения более реально описываются параметры факела и их конфигурации факела существенно уменьшаются.

5. Установлено,что при учете теплового излучения максимальная температура факелз уменьшается, особенно при приближении оптически толстого слоя газа, и разница температур приторно 9-11 %. Так как даже незначительное повышение температуры пламени шзывэет существенное увеличение выхода окиси азота, то факт радиационного охлаждения пламени ыожет с успехом применяться для охрани окружающей сроды. Это особую взжность имеет при разработке приближенных инженерных расчетов технологических и топочных процессов.

6. Рззработаиа методика решения для исследования трехмерных турбулентных струй на основе "%--€" йоде ли турбулентности применительно к изотермическим, ноизотермичееккм струга и струям реагирующих газовых смесей.

7„ Определены значения кинетичосюк параметров и эмпирических постоянных турбулентности» применение которых в формуле Прандтля и двухпараметрической модели турбулентности для струи реагарущих газов дает удовлетворительное описание тепло -массообменного . процесса в трехмерной турбулентной струе с горением пропано-бутановой смеси в воздухе.

8. На основе разработанного метода составлена стандартная программа на ПЭВМ РС-АТ, которая позволяет решить класс задач турбулентных струй реагирующих гезов.

9. Полученные в работе результаты когут быть использованы в инженерной практике - при разработке ж проектировании яэчзих» топочных и других тепломассообменных устройстз. Крене того, результаты могут быть использованы при разработке новях моделей тепло- и массообыена в многокомпонентной смеси газов при налзчии химических реакций.

Основные результаты диссертации опубликованы в следуккк работах:

1. ЖУШЕВ З.Ш., ХОЖЕВ С.» 1МРИМ0В А.» &5УШН0ВА З.Д Исследование трехмерных турбулентных струй реагирущего газа, истекаицого т

прямоугольногосогагая распространяющегося в спутном (затопленном) потоке воздуха при диффузионном горении. // Журнал - "Механика муаммолари'ЧН 2, 1993. -С.28-33.

2. ЖУМАЕВ З.Ш., ХОЖИЕВ С., МУШНОВА З.А. К рзсчету трехмерных струй, истекающих из насадки прямоугольной фэрмы и распространяющихся в свободном пространстве окислителя.// ДАН РУз, 1994, N2-C.17-19.

3. ЖУМАЕВ З.Ш., ХОЖИЕВ С. .МУМИНСВА S.A.Пространственное взаимодействие струй, распространявшихся в затопленном потоке воздуха с учетомсилн тяжести.Материалы международной научно-практической конференции "Проблемные вопросы механики и машиностроения". 25-27 мая 1993г., Ташкент, С.4.

4. МУШНОВА З.А.Роль кинетики на процесс смешения и горения смесей пропана-бутана в воздухе,1 Научная' конференция "Механика и ее приложения", 9-11 ноября 1993г, Тез^сц докладов

• Ташкент:ТашГУ, 1993. -С.82.

5. МУШНОВА З.А.Исследование процессов смешения и горения смеси пропана-бутана в воздухе со слокнкми граничными условиями. Научно- практическая конференция. Бухарский филиал ТаиГТУ, 1994г.

6.ПИРИМ0В А., ХОДЖИЕВ С., МУМИНОВА З.А.Влияние начальных параметров кинетической энергии турбулентности на параметры газового факела горючей смеси,вытекающей из прямоугольного сопла при диффузионном горении. Научно-техническая и практическая конференция по томе "Технические,социальногэкономические и экологические проблемы развития НавоиЯской области" (20-22 мая 1933г.) г.Навои, 1933г, е.!8.

7.МУШЮВА З.А. Роль теплового излучения на процессы смещения и горения трехмерных турбулентных струй реагирующих газов. Научная конференция, посвященная 85-летию академика АН Fi Х.А.Рахматуллина и 70-летию чл.-корр. АН РУ Д.Ф.Файзуллаева. Тезисы докладов республиканской конференции" - Ташкент, 2ß-27 апреля 1994г.- С.51.

ГЕАГСГГЛЯГА КИГЙ1ШЧЯ ГАЗЛАРШШГ ИССЩЛИК НУРЛАНИШНИ ХИСОбГА ОЛГАН ХОЛЛА 'J4 7JÎ40BJIH ТУРбУЛЕНТ <ЖШЛАх>ШИ . .УРГАШ1.

\ '

Муишюва Зайнаб Арабовна

Таьскфлана5тт'зн мшда кимЗвий актив газлзр диффузион алангаси бор булгаи уч улчовли турбулент оюмларда иссиклик радиацияси алмаиганувинЕнг роли ва янги турбулштлкк модязлари билан боглик бир неча мзсэлалар курилгчн ва х,эл килинган.

К?п компонентой кимёвиа ^кткв газлэр у^ улчсзл^ турбулент чегзравий катламида кшемат^к Зпивдокликни эншсловчи Л.Прандтль моделииинг х,арорат узгарузчаялигин?! xj-юсбг^ олувчи умумлашмалари таклиф этилган ва ундага доимийларнинг кийматлари ааикланган. Tjrpii туртбурчак шакладага кувурдав ок#б чикабтган енилги турбулент оккмини хксоблаи учун К-Е модели таркибадаги доимлйлар нам аниклангаи.

ЗВДда утказилган х?тсоблар тахдали натизсасида газлзр калин ыухдтни ифодаловчи россвланд яккнлашувини куллзш уя Улчозлл турбулент окимни ва- ундага дкффузкоп алангаяи тажриба курсаткичлари мое келтирилш исботланган.

йоща таклиф зтилган турбуленгликнинг кшематак Зпишкоклик модели, ааикланган доимийлар, ■ уч улчовли ' • Кавье-Стокс тенгламалариш параболик солдата сястемасини очиш учуп' яратилган алгорита ва дастурлар куп компонентли газлар турбулент чегаразий катлам назапиясини • рш->хлактиривда. иссшушк ва модда алмзшинувинии па^нлзриш лойих,алаа кабк ишларда кулланилади.

TiroRR -DIMiîNSTONAJj ИтрШИИ JBXS О? REACTING СЛVAT, WITH ACCOUNT Op ItSAT RADIATION

MtlMTMOVft'-2AINAB ARABOTTJA iKIOrillOI

Th« ргоЫопич of thro« <l¡nitnniiop.al turbulent Jeta оX reacting inr,iúri/; oui from th« nossle оГ reo tungular form On the liiiatii >>Г th.> oyatera <>r panibo 1 izeil NuvÎer-Stooka equations were Гогт 11 toil nnl nuxer Icully nolvod in the dissertation.

Modified Prandtle model of the coefficient of turbulent

viscosity in three-dimensional can« with account of temperature

o

non-uniformity of gaa mixture way {»roiKjsed and tjjo values of empirical constants entering this model were defined.

The valuea of empirical constants entering two-[-araaietrio ■^lodel of tupbulenco , to, throe- dimensional jet flows with * diffusiona.1 flpmo^ wore .found out.

On the baaiil of the analysis of a large number of numerical results the moot satisfpotory agreement of the appl ication of the apprp'aoh Of ioptically"thick rr.edia'in Roosaland approximation with osparimontal \lata 'vttu- proved.

tfurbulent models, design algorithms and numerical materials given in the dissertation may bo used to devolon the theory of turbulent boundary layer of multi-component gas and to work out and to design the processes of hoat and ma33 exchange in different fields of industry.

Рчсиредолвязв хонценграчзй no .jpossy ялаивш: пря дяфйгзаон» ноа горокия: а) - объамзов првдстзвлзг»М| б) - нри ff sscxîpo-зяянон сзчляии по оси X ; з) - попзрзчноа распрэдзлание дя-аааичоо::огэ напоре з зависимости os з раэниг еечека-

°*х здола Cîpjn

рц; Ж

О 1 г у

Поперечное распределение динамического нзпора по оси оь в разных сечанкйх, • .

Рис, 2

х-гоо | N 1 й= В - го мм И* - м /с = О —- $К7С7

» —1» • . .

Рис. 3

Изменение поперечного профиля температуры при Х-5

1 - Ви--''1

2 -В■■ ■

3 -Ви.

*/1)гЭ

V. -- О / /

/ ,

£

1.6

и

Рис. 4

Сравнение результатов рзсчсиз профиля избыточной тоыпэрзтуры поля по оси ОУ с уетом излучения с э!!спвр;в.!9нтагьниш^и лин9зризов5Нг:^'!.ги рз_ен;:ями: I - эксперимент; 2 - линеаризованное решение; Ь - Саз учета тап.-озсго из.-у; еж; 4 - результаты настоящей работы.

с-ъ г>

О

Vi,--о T, = 300U

Ut* 61 м/с Х- 0.0-1

1) Т г, = 700 ií

2) Тг.= 900к Тг=1?00к

Рис. 5

¡¡з^-знзяиэ конфигурации *зкзла с учатса я без ■Jчазэ топлозого озвучения

баз учета излучения ßu*o

-------с учетом излучения вч - w

¡¡onepfi'üiot! pac:tj'ii¿:i.wmi¿ нянатачвской энергии Тур.'.уЛсНГ:ЮйП1 ПО ОС:!М <-></ И 01 Ч раЗНЫХ ог;еиил> мдо.'ь о тру и.

и

Ркс. 7

Поперечное распределение диссипации энергии яурбуленгности по осяи ОУ и 02. ъ сечениях Х = ? и Х--Ю