Về lý thuyết truyền nhiệt và khối lượng trong dòng chảy rối với sự xem xét ảnh hưởng của sự gián đoạn

Springer Science and Business Media LLC - Tập 84 - Trang 160-170 - 2011
Yu. V. Nuzhnov1
1Institute for Combustion Problems, Al-Farabi Kazakh National University, Almaty, Kazakhstan

Tóm tắt

Một quan điểm mới về cơ chế truyền nhiệt và khối lượng trong sự rối loạn đã được đề xuất; một công cụ toán học của lý thuyết thống kê và một phương pháp xây dựng các mô hình toán học trong điều kiện của các trường động lực và trường vô hướng không đồng nhất trong dòng chảy rối đã được phát triển. Một mô hình của dòng chảy rối đối xứng trục để kiểm tra đánh giá phương pháp đã được xây dựng và các trung bình có điều kiện và tổng của các đặc trưng thống kê cơ bản của dòng chảy đã được tính toán. Đã chỉ ra rằng nguyên nhân dẫn đến "cơ chế khác biệt" của quá trình truyền động lượng, nhiệt và chất là sự gián đoạn của các trường động lực và trường vô hướng không trùng khớp trong dòng chảy rối. Một phương trình cho hàm mật độ xác suất có điều kiện của nồng độ của một tạp chất thụ động đã được suy ra và giải pháp của nó cho dòng chảy đối xứng trục trong một vùng gián đoạn mạnh đã được đưa ra. Sự phù hợp tốt giữa các tính toán đã thực hiện và dữ liệu thử nghiệm xác nhận khái niệm về cơ chế truyền đã được áp dụng.

Từ khóa

#truyền nhiệt #truyền khối lượng #dòng chảy rối #mô hình toán học #các trường động lực #trường vô hướng

Tài liệu tham khảo

J. Lumley, B. Launder, and P. Bradshaw, Collaborative testing of turbulent models, Trans. ASME, J. Fluid Eng. (1996). V. R. Kuznetsov and V. A. Sabel’nikov, Turbulence and Combustion. Hemisphere [in Russian], Nauka, Moscow (1986). A. Y. Klimenko and R. W. Bilger, Conditional moment closure for turbulent combustion, Prog. Energy Combust. Sci., 25, 595–687 (1999). J. O. Hinze, Turbulence [Russian translation], Izd. Fiz.-Mat. Lit., Moscow (1963). P. A. Libby and F. A. Williams, Turbulent Reacting Flows, Academic Press, New York (1994). Yu. V. Nuzhnov, On the theory of diffusion turbulent combustion. Transfer of a passive impurity in a turbulent flow, Proc. II Int. Symp. on Combustion and Plasma Chemistry, Almaty (2003), pp. 84–88. Yu. V. Nuzhnov and Z. A. Mansurov, Development of the theory of turbulent heat- and mass transfer with particular emphasis on turbulent combustion, Proc. VII Asia-Pacific Int. Symp. on Combustion and Energy Utilization, December 15–17, 2004, Hong Kong SAR. CD A4-N193. Yu. V. Nuzhnov and B. P. Ustimenko, Diffusion Combustion of Turbulent Flows, Republic of Kazakhstan, Nauka, Alma-Ata (1993). Yu. V. Nuzhnov and B. P. Ustimenko, On the statistical theory of a diffusion turbulent jet, Izv. SO Ross. Akad. Nauk, Fiz. Goreniya Vzryva, 31, No. 2, 41–46, Novosibirsk. Yu. V. Nuzhnov, Conditional averaging of the Navier–Stokes equations and a new approach to modeling intermittent turbulent flows, J. Fluid Dynam., 32, No. 4, 489–494 (1997). Yu. V. Nuzhnov, Method of “autonomous” modeling of turbulent flows under interruption conditions. Part 1. Statement of the problem, Vestn. KazNU, 60, No. 1, 87–98 (2009). I. C. Laurence, Intensity scale and spectra of turbulence in mixing region of free subsonic jet, NACA Report No. 1292 (1956). S. Corrsin and A. L. Kistler, Free stream boundaries of turbulent flows, NACA Report No. 1244 (1955). I. Wygnanski and H. Fiedler, Some measurements in the self-preserving jet, J. Fluid Mech., 38, Pt. 3, 577–612 (1969). D. Papantoniou and E. List, Large-scale structure in the far field of buoyant jets, J. Fluid Mech., 209, 151–190 (1989). Yu. V. Nuzhnov, Simulation of turbulent combustion on the basis of conditional pdfs of a conservative scalar, Vestn. KazNU, 46, No. 3, 119–130 (2005). Yu. V. Nuzhnov, On the development of the theory of small-scale turbulence with refinement of the Kolmogorov and Obukhov laws, Vestn. KazNU, Ser. Khimicheskaya, 20, No. 3, 18–27 (2000). Yu. V. Nuzhnov, The lognormal law of the space probability distribution of energy dissipation under the conditions of intermittence of turbulent flows, Int. Symp. “Combustion and Plasmachemistry,” IPG, Almaty (2001), pp. 45–48. A. D. Birch, D. R. Brown, M. G. Dodson, and G. R. Tomson, The turbulent concentration field of a methane jet, J. Fluid Mech., 88, Pt. 3, 431–450 (1978). I. Ebrahimi, R. Gunter, and F. Haberda, Wahrscheinlichkeitsdichteverteilungen der Konzentrazion in isothermen Luft-Freistrahlen, Forsch. Ing.-Wes., 43, 2, 47–52 (1977). Yu. V. Nuzhnov and B. P. Ustimenko, A model of turbulent near-wall boundary layer under intermittence conditions, Dokl. Nats. Akad. Nauk RK, Parts 1, 2, No. 2, 18–24 (2001); No. 2, 17–25 (2002).