И.В. Деревич, А.Ю. Фокина
/
= ( )
, запишем
( )
=
( )
= ( )
.
Здесь оператор
/
обозначает субстанциональную производную
/
=
/
+
/
.
В результате из уравнений для энтальпии (24), (36) получаем урав-
нение для температуры газовой фазы
r
(︂
+
)︂
=
(︂
(
l
+
l
)
)︂
−
−
{︂
a
(
−
)
−
[︀
( )
−
( )
]︀
}︂
+
+ ( + ) [ ( )
−
( )]
.
Это уравнение перепишем с учетом времени тепловой релаксации час-
тицы и массовой концентрации капель:
+ =
(︂
( + )
)︂
−
−
r
( ) ( )
r
F
{︂
1
t
(
−
)
−
[︀
( )
−
( )
]︀
1
}︂
+
+ ( + ) [ ( )
−
( )]
,
где — коэффициент турбулентной температуропроводности парога-
зовой смеси.
Для предварительного анализа эффективности работы камеры
охлаждения используем одномерное приближение. Переход к одно-
мерным уравнениям осуществляется путем интегрирования полных
уравнений баланса массы (32), импульса (33) и энтальпии парога-
зовой смеси (36) по переменному сечению камеры охлаждения. Ко-
эффициент теплоотдачи и трения газа о стенки найдем с помощью
эмпирических уравнений Филоненко [13] и Петухова — Кирилло-
ва [14]. Теплофизические свойства воды и водяного пара рассчитаны
в соответствии с методиками, представленными в работе [15].
Результаты расчетов.
Диаметр внутреннего стержня, покрытого
золотой пленкой
= 24
мм, неизменный, варьируется диаметр ко-
жуха камеры охлаждения . Изменяется также массовый расход
, кг/с, горячего синтез-газа после горелочного устройства. Темпе-
ратура синтез-газа после горелочного устройства 1 600 K. Температу-
ра синтез-газа в камере охлаждения должна понизиться до 1 000 K за
время не более 15 мс. Оценку времени пребывания синтез-газа в ка-
14
