Параметрическое исследование взаимодействия частиц конденсированной фазы с высокоэнтальпийным потоком воздуха в прямоточной камере сгорания

5 / 18

Параметрическое исследование взаимодействия частиц конденсированной фазы…
Инженерный журнал: наука и инновации # 8·2017 5
2
1
;



 N
p
pi pi
i
S u d
V
 
2
1
;
2 

   
N
w pi xi pi pi
i
S d C w w w w
V
 
2
1
;
2 

   N
v pi xi pi pi
i
S d C v v v v
V
 
2 2
1 1
;
 
 
      N N
p
e pi i pi u pi pi
i i
S d T T H u d
V V
   
пс 0 пс 1 1 .
    S S L Y
Здесь  p — плотность материала частиц; pi u — линейная скорость
горения частиц; pi d — диаметр частиц с начальным диаметром;
xi C — коэффициент газодинамического сопротивления частиц; ,
pi w
pi v — осевая и радиальная составляющие скорости частиц;  i — ко-
эффициент теплоотдачи между газом и частицами; T — температура
газа; pi T — температура частиц; u H — теплота сгорания МПЭК;
0 L — стехиометрическое соотношение для МПЭК и воздуха. Ниж-
ний индекс i указывает на то, что количественные значения рассчи-
тываются для каждой i -й частицы в отдельности. В общем случае
для различных частиц эти параметры могут отличаться.
Отметим, что уравнения для вычисления  S и пс S справедливы,
если выполняется условие  . 
pi pi u t d= В случае если это условие не
выполняется, необходимо вводить соответствующие поправки. Кро-
ме того, предполагается, что радиационный теплообмен отсутствует,
а частицы МПЭК имеют форму, близкую к сферической.
Следует отметить, что в предложенной математической модели
учет влияния горения конденсированной фазы происходит путем
расчета тепловыделения, которое обеспечивают частицы при движе-
нии по своим траекториям.
Для определения траектории i -й частицы необходимо провести
интегрирование осевой и радиальной составляющих вектора скоро-
сти частицы в газовом потоке, которые, в свою очередь, определяют-
ся из дифференциальных уравнений:
 
d 3 ,
d 2 2
  


pi pi pi xi
pi p
w w w w w C
t d