5.Самостоятельная работа

10 Вариант

Н=15м, L=5м, T_g=1500К, u_g=7 м/с, h=2м,δ₀=500 мкм, u₀=-5м/с, v₀=-15м/с, T₀=500К, С_О2=0,2, T_С=300К. Уголь –экибастузский К₀=3,3*10⁴ м/с, Е=15612 К, δ_min=0,92 δ₀, e=0,9. Рассчитать траекторию частицы, построить график изменения температуры, размера частицы от времени и определить высоту, на которой закончиться горение частицы.

Решение:

Pascal-программ

program M_R_C;

uses crt;

const n=6; htau=0.005;Vgx=7;Vgy=0;L=5;H=15;

Tg=1500.0;amu=75e-6;lamda=0.1;ro=1.29*273/Tg;x00=2;

y00=5;del0=500e-6;vx0=-5;vy0=-15;Tp0=500;

ropo=1000.0;cp=900;Q=3.4e7;c02=0.1;k0=3.3e4;

Ea=15612;delz=0.8*del0;Tc=700.0;

type mas=array[1..n] of real;

var y,y0,k1,k2,k3,k4: mas;

i:1..n;

time:real;

Filedat:text;

Procedure Right (t:real;y:mas;var f:mas);

var KK,KD,www,alfa:real;

begin

f[1]:=y[3];

f[2]:=y[4];

f[3]:= 18*amu*(Vgx-y[3])/(ropo*y[6]*y[6])-9.81;

f[4]:= 18*amu*(Vgy-y[4])/(ropo*y[6]*y[6]);

KD:= 16e-6*exp(1.9*ln(y[5]/273))*2/y[6];

KK:=exp(ln(k0)-Ea/y[5]);

Alfa:=2*lamda/y[6];

if y[6]> delz then www:= 2*12/(32*ropo)*ro*C02*KK*KD/(KK+KD)else www:=0;

f[5]:= -6*(-www*ropo*Q/2+Alfa*(y[5]-Tg)+5.67e-8*0.9*(y[5]*y[5]*y[5]*y[5]-Tc*Tc*

Tc*Tc))/(ropo*cp* y[6]);

f[6]:=-www

end;

begin

clrscr;

y[1]:=x00;y[2]:=y00;y[3]:=Vx0;y[4]:=Vy0;y[5]:=Tp0;y[6]:=del0;

time:=0;

Assign(Filedat,'y(t).dat');

Rewrite(Filedat);

Repeat

for i:=1 to n do

y0[i]:=y[i];

Writeln(Filedat,time:10:5,y[1]:11:3,y[2]:10:5,y[3]:11:3,y[4]:11:3,y[5]:11:3,y[6]:13:9);

Write(time:10:5);

Write(y[1]:11:3);

Writeln(y[6]:11:7);

Right(time,y0,k1);

for i:=1 to n do y[i]:= y0[i]+ 0.5*htau*k1[i];

Right(time+0.5*htau,y,k2);

for i:=1 to n do y[i]:= y0[i]+ 0.5*htau*k2[i];

Right(time+0.5*htau,y,k3);

for i:=1 to n do y[i]:= y0[i]+ 0.5*htau*k3[i];

Right(time+htau,y,k4);

for i:=1 to n do y[i]:= y0[i]+ htau*(k1[i]+2*k2[i]+2*k3[i]+k4[i])/6;

time:=time+htau;

until (y[1]<0) or (y[1]>H)or (y[2]<0) or (y[2]>L);

if (y[6]> delz) and (y[1]>H) then writeln;

if (y[6]<= delz) and (y[1]>H) then writeln;

Close(Filedat);END.

Результаты расчета :

Рисунок 4. Изменение температуры во времени

Рисунок 5. Изменение диаметра частицы во времени

Рисунок 6. Траектория движения частицы

Рисунок 7. Горение частицы в топке

Как видно из рис.7 частица вылетит из топки, не сгорев.