4. Турбулентті диффузия

Турбулентті ағым кезінде алмасу не ығысу үрдісі молекулалық диффузиямен емес, толық молярлық көлемнің алмасуы ығысуымен, яғни молярлық не турбулентті диффузиямен анықталады. Бос қозғалыс λ, және орташа жылдамдық С мәндерімен мінезделетін өнімнің молекулалық алмасуына қарағанда турбулентті теорияда мінеделетін өлшем ретінде пульсациялық жылдамдық болып табылады w', ал ағым жылдамдығының орташа квадраттық мәнімен , және урбулентті масштаб l, қоршаған ортамен араласып, газдың орын ауыстыруының орташа қашықтығы. Турбуленттік дәрежесін мына мәнмен белгілейді , ол турбуленттіктің критериі деп аталады. Қазіргі аэродинамикада ε.әрпімен белгіленеді.

[м²/сек] турбулентті алмасу коэффиценті деген атқа ие, молекулалық диффузияға ұқсас, ал жылу өткізгіштік пен кинематикалық үйкеліс коэффицентіне тең. Молекулалық үрдістерге қарағанда турбулентті үрдісте өнімнің қозғалысында турбуленттік мсштаб пен ығсу жолының ұзындығы тұрақт емес, ағымдағы турбулизацияның қайнар көзіне байланысты өзгеріп отырады.

Сұйықтың мұржа бойымен қозғалысы кезінде ығысу жолы қабырғадан қашықтыққа пропорционал, онда , мұнда у –қабырғадан қашықтық.

Молекулалық диффузия коэффиценті өнімнің молекулалық орын ауыстыру жылдамдығын суреттесе, А0 коэффиценті де молекулалық орын ауыстыру жылдамдығын суреттейді: бұл турбуленттікпен үлкейтілген диффузия коэффиценті. Сонымен бірге ағым қабатындағы температура айырмашылығы жылу үрдісінің үдетілуіне әкеледі. Осы себеппен ағымдағы кинематикалық үйкеліс те өседі. (молекулалық қозғалыстың өсуі). Осылай турбулентті алмасу коэффиценті бір уақытта турбулентті диффузия коэффицентін, турбулентті температура өткізгіштігін және турбулентті кинематикалық үйкелісті де суреттей алады. Молекулалық орын ауыстыру үрдісіне физикалық тұрақтылар қатынасына келтірілген мысалды ескерсек, турбулентті молекулалық қозғалыс үшін де тұрақтыларды анықтау қиын емес. Турбулентті жылу өткізгіш деп біз, теңдік құрайтын коэффицентті атаймыз:

[ккал/м·сек·ºC],

Ал турбулентті деп динамикалық созыңқылық коэффиценті

[кг ·сек/м²].

Газдық көлем ығысу жолының ұзындығына көшетін пульсациялық жылдамдық мынадай өрнекпен берілуі мүмкін:

Ал турбулентті ауысу коэффиценті мынаған тең:

. (7-20)

Турбуленттік үлкен болса, яғни Рейнольдс саны өссе, біз автомодель аймағына түсеміз, онда турбулентті ағым Рейнольдс санынан тәуелсіз. Физикалық түрде,ал инерция күші үйкеліс күшінен көп екенін және соңғысы турбуленттікті сөндіре алмайтынын аңғартады.

Ағымда өтетін жану үрдіснде турбулентті ағымның ролі өте зор. Ол құбылыс мінезін., жылдамдығын, газ алмасуын, яғни жану диффузиялық аймаққа көшу кезінде, қоспа түзу кезінде жану құбылысы баяулағанын анықтайды.

Бақылау сұрақтары:

1. Диффузиялық құбылыстар дегеніміз не?

2. Қозғалмайтын ортада орын ауыстыру құбылысы?

3. Ағымдағы орын ауыстыру құбылысы дегеніміз не?

4. Турбулентті диффузия дегеніміз не?

13 Дәріс - Қатты отындардың технологиялық жану схемасы – 1 сағат

Жоспар:

1. Көмірұнтақтағыш диірмендері

2. Шаң ажыратқыштары

3. Шаңжеткізгіш

4. Шаңдайындау жүйесі

5. Бақылау сұрақтары