Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô tả toán học về dòng chảy hỗn loạn ở áp suất không đổi của một khí phản ứng hóa học trong ống nhiệt
Tóm tắt
Dòng chảy đối xứng đã được thiết lập của một khí đang phản ứng hóa học trong một ống được nung nóng ở áp suất không đổi được xem xét. Bằng cách giới thiệu các mức độ hoàn thành phản ứng cụ thể, có thể viết các phương trình bảo toàn dưới dạng đơn giản hơn và thuận tiện hơn cho việc phân tích và tính toán. Một phép biến đổi sang các đặc trưng dòng chảy tích phân được thực hiện, giúp giảm các phương trình đạo hàm từng phần về các phương trình vi phân đơn giản. Một nghiệm được xây dựng cho một số lượng phản ứng tùy ý xảy ra trong hỗn hợp. Các trường hợp được xem xét trong đó một số phản ứng ở trạng thái cân bằng và một số không cân bằng trên toàn bộ chiều dài của kênh, cũng như các trường hợp giới hạn của trạng thái cân bằng hoàn toàn và dòng chảy không cân bằng. Giải quyết các phương trình này cho phép xác định nhiệt độ và thành phần hỗn hợp dọc theo chiều dài của ống được nung nóng. Vấn đề này đã được nghiên cứu trong [1], sử dụng một cách diễn đạt khá gần gũi với cách diễn đạt hiện tại. Đã đề xuất rằng trường nhiệt độ dọc theo chiều dài kênh được tìm thấy từ các giá trị enthalpy khối lượng trung bình. Tuy nhiên, phương pháp này không hoàn toàn thành công, vì nhiệt độ tìm thấy sẽ trùng với nhiệt độ khối lượng trung bình thường được sử dụng chỉ trong trường hợp dòng chảy cân bằng hoặc đông lạnh. Trong phương pháp được sử dụng dưới đây, nhiệt độ khối lượng trung bình được đưa vào mô tả toán học của vấn đề một cách rõ ràng, điều này loại bỏ nhiều thiếu sót của [1].
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
V. B. Nesterenko, B. E. Tverkovkin, O. S. Shinkevich, and G. A. Pleshchenkov, “Calculations of parameters of the chemically reacting flow N2O4⇌2NO2⇌2NO+O2 in a heated channel,” in: Dissociating Gases as Heat Carriers and Working Media of Energy Devices [in Russian], Minsk (1970).
W. H. Dorrance, Viscous Hypersonic Flow, McGraw-Hill (1962).
O. Levenshpil', Engineering Design of Chemical Processes [in Russian], Khimiya, Moscow (1969).
G. N. Abramovich, Applied Gas Dynamics [in Russian], Gostekhizdat, Moscow (1953).
I. Prigogine, and R. Defay, Chemical Thermodynamics, Wiley (1954).
L. A. Vulis, “The role of temperature pulsation in turbulent combustion,” in: Third All-Union Congress on the Process of Combustion [in Russian], Vol. 1, Moscow (1960).
E. S. Shchetinkov, The Physics of Gas Combustion [in Russian], Nauka, Moscow (1965).
K. Rietema, “The role of chemical reaction engineering in process research and scaling up,” Chem. Engng. Sci.,14, 3–10, (1961).
R. Haase, Thermodynamics of Irreversible Processes, Addison-Wesley (1968).
V. K. Molodtsov, “Calculation of equilibrium gas flows,” in: Numerical Methods for Solution of Problems in Mathematical Physics [in Russian], Nauka, Moscow (1966).