Исследование эффективности охлаждения резонатора газодинамической системы воспламенения на двухфазной топливной композиции

5 / 16

Исследование эффективности охлаждения резонатора газодинамической системы…
Инженерный журнал: наука и инновации # 12·2016 5
где Nu, Re и ж Pr — числа Нуссельта, Рейнольдса и Прандтля для
охладителя; P — число Прандтля для охладителя, взятое при
температуре стенки; э d — эквивалентный (гидравлический) диаметр
поперечного сечения канала охлаждения; l — длина участка охла-
ждающего тракта.
Из конструктивных ограничений для рассматриваемого кольце-
вого канала охлаждения принят э 2 d = мм.
Критерии подобия определены по следующим зависимостям:
охл.ж охл.ж охл.ж э охл.ж охл.ж э
ж
охл.ж охл.ж охл.ж
Nu ; Re ; Pr , p C d w d µ α ρ
= = =
λ µ λ
где охл.ж, λ охл.ж , ρ охл.ж , µ охл.ж p C — теплопроводность, плотность,
динамическая вязкость и теплоемкость охлаждающей жидкости со-
ответственно; охл.ж w — скорость течения охлаждающей жидкости
в канале охлаждения.
Двумерное уравнение нестационарной теплопроводности в ци-
линдрических координатах, начальное условие для решения диффе-
ренциальных уравнений, а также граничные условия на внутренней
поверхности стенки резонатора представлены в работе [8]. Далее
приведены граничные условия на наружной поверхности стенки ре-
зонатора при отсутствии и наличии проточного охлаждения.
1. Граничное условие на наружной поверхности стенки вынесен-
ного резонатора:
для цилиндрической поверхности
( ) ( ) ( ) 4 4
ст.н 0
0 ст.н 0 0 ст
, ,
λ ,
100 100
T r z T T
T T c T
r
  ∂ τ    
α − + ε − = −  
   
    ∂
 
 
( ) кон кон , , 1, , , , ; i j k i j k T T
T r z
r r
− −
∂ τ =
∂ ∆
для правого торца
( ) ( ) ( ) 4 4
ст.н 0
0 ст.н 0 0 ст
, ,
λ ,
100 100
T r z T T
T T c T
z
  ∂ τ    
α − + ε − = −      
    ∂
 
 
( ) кон кон , , , 1, , ,
, i j k i j k T T T r z
z z
− − ∂ τ
=
∂ ∆
где ст λ — теплопроводность материала стенки резонатора; r, z, τ —
координаты соответственно по радиусу стенки, длине резонатора и
времени.