简化的反应流守恒方程课件.pptxVIP

简化的反应流守恒方程;涉及到多组分混合物燃烧时，其物理过程和化学过程是极其复杂的，物理描述和数学表达都将十分困难。

本章以尽可能简单的方式来介绍，以期处理下列三种情况：

1）一维平面稳流（仅x方向）；

2）一维球面稳流（r方向）；

3）二维轴对称稳流（r和x方向）。

;对这三种情况，这些系统和对应坐标系如下图所示。

;首先在一维坐标系推导出守恒方程的最简化形式来描述每个守恒原则的基本物理意义，然后从几何形状中心对称和轴对称系统的基本守恒方程出发，推导出更一般的关系式。

应用守恒标量可以简化某些燃烧问题的分析。在最后一节里,建立混合物组分和混合物焓的守恒标量方程。

;考虑如下图所示厚度为Δx的平板层一维控制体。;物质在x处流入，在x+Δx处流出,流入与流出的质量之差由控制体内质量增加率决定，即：

(6-1)

控制体内的质量m＝ρVcv，其中Vcv＝Aδx

把方程6-1写成：

(6-2)

;方程两边除以AΔx，取Δx?0时极限，方程6-2变为：

(6-3)

稳流时，，得：

(6-4a)

或

(6-4b)

;燃烧系统里，在流体的不同位置密度变化很大；

从方程（6-4）中我们可以看到速度也一定随位置而改变，这样、质量流量才能保持不变。

流体中一固定点处的质量守恒最一般的表示形式是：

(6-5)

假设是稳流并在球坐标系进行的矢量运算,有：

;;对稳流、轴对称坐标系，由一般连续方程（方程(6-5)）得到：

(6-7)

这里第一次出现两个速度分量和，而前面的分析中都只有一个。

;稳流情况下一维组分守恒方程为：

(6-8)

;组分连续性的一个更一般的一维表达形式是：

(6-9)

第i种组分质量守恒的一般矢量形式是(6-10);组分i的质量流量可由组分i的质量平均速度来表达：

(6-11)

其中，组分速度通常是一个复杂的表达式。

每种组分的质量流量之和就是混合物的质量流量，

(6-12)

由于＝ρV，混合物的质量平均速度V

(6-13);扩散质量流量可以用扩散速度表示：