当前课程知识点:燃烧理论 > 第十章 液滴的蒸发与燃烧 > 10.2 液滴蒸发的简单模型 > 气相分析
好 有了前面我们的基本假设
我们就可以对一个
单个液滴的蒸发
来进行分析
我们的武器
还是我们通过我们的守恒方程
我们实际上就有可能
有四个守恒方程
一个的话我们气相的
质量守恒方程
一个气相的能量守恒方程
我们液滴表面的
能量守恒方程
以及液滴的液相的
质量守恒方程
我们就可以获得
整个的质量流率
以及液滴的半径随时间的
变化规律
那么我们首先来看一看
气相的能量方程
它能够怎么样
提供气相的温度分布
我们有了这样一个温度分布
我们就可以怎么样
知道了表面的导热率
那么我们表面的导热率
知道了以后
我们就可以利用表面的
界面的能量平衡守恒
我们获得什么
它的蒸发速率
蒸发速率就是m一点
而且是时间的变化规律
而变化规律的话
就很容易得到液滴的大小
和时间的关系
然后我们就能够得到液滴半径
随时间的变化规律
这样很自然就能够求解了
好 我们首先来看一看气相
我们再来分析
我们气相的质量
首先是质量平衡
质量平衡是什么意思
就是我们因为准稳态的假设
就是任何一个球面
或者说我围绕球的
任何一个包容面
怎么样
上面的质量流率怎么样
质量流率都是相等的
而质量的流量相等
所以质量流率的话
就可以什么
它整个就等于一个常数
那么写出来的话
就是这个式子
d(ρvrr^2)/dr
应该等于0
也就是ρvrr^2应该等于常数
就是刚才说的
vr是整体的流动速度
整体的流动速度随着r变化 怎么样
一看就是下降了 对吧
因为它整个的流量是一样的
那么就是这么一个概念
就马上清楚了
好 我们来看看气相的能量方程
气相能量方程是什么意思
我们来看这张图
这张图是什么意思
就是你看任何一个控制体
就是围绕球形的
控制体里边
那么导热是什么
外边的温度高
向里边的导热
这个导热
导进来的热量应该等于
流动流出去的焓的变化
也就是外边的温度高
里边温度低
那么写出来的方程是什么
就是d(r^2 dT/dr)/dr
这个当然Cp了
除以dr
应该等于这边是dT/dr的
一个Cp的一个值
也就是左边是导热项
右边是什么
右边是焓的变化项
随着dr
因为温度变化
引起的焓的变化
这两个应该是相等的
为了方便
研究方便
我们定义了一个
Z=Cpg
除以一个4πK
那我们就得到了一个
把刚才那个能量方程
做了非常大的简化
那么一看
就通过分离变量
很容易去进行积分
那么我们两次积分就可以求出来
当然我们的边界条件也很简单
无穷远处什么
T=T∞
表面处等于Tboil
也就是它的沸点
好 两次积分的话
就可以获得我们这样一个
非常简单的一个过程
两次积分
两次分离变量
我们就获得了这样一个
温度的分布
就T随着整个温度的一个分布函数
那么它跟r的关系
实际上是跟指数有关系
那么有了这样的关系
我们就可以怎么样
去研究表面它的传热量了
-1.1 我们为什么要学习燃烧理论
-1.2 什么是燃烧:定义与现象
-1.3 燃烧科学发展简史
-1.4 燃烧科学的研究方法
-1.5 课程的结构
-2.1 概述
--概述
-2.2 状态参数复习
--状态参数复习
-2.3 热力学第一定律
--热力学第一定律
-2.4 反应物和生成物的混合物
--燃烧焓与热值
--例题
-2.5 绝热燃烧温度
--定压绝热燃烧温度
--定容绝热燃烧温度
-2.6 化学平衡
--第二定律的讨论
--吉布斯函数
--复杂系统(选修)
-2.7 燃烧的平衡产物
--全平衡(选修)
--水煤气反应的平衡
--压力影响
-2.8 应用
--例题
--烟气再循环
-2.9 小结
--小结
-第二章 燃烧与热化学--第二章作业
-3.1 传质概述
-3.2 传质理论基础
-3.3 传质应用实例
-3.4 小结
-第三章 传质引论--第三章作业
-4.1 概述
--概述
-4.2 总包反应与基元反应
-4.3 基元反应速率
--其他基元反应
-4.4 多步反应机理的反应速率
--净生成率
--稳态近似
--单分子反应机理
--部分平衡
-4.5 简化机理(选修)
--简化机理(选修)
-4.6 催化和非均相反应(选修)
-4.7 小结
--小结
-第四章 化学动力学--第四章作业
-5.1 概述
--概述
-5.2 H2-O2系统
--H2-O2系统
-5.3 一氧化碳的氧化
--一氧化碳的氧化
-5.4 高链烷烃的氧化
--三步机理
--八步机理
-5.5 甲烷燃烧
--复杂机理和起源
--甲烷燃烧动力学
--高温反应途径分析
--低温反应途径分析
-5.6 氮氧化物
--氮氧化物的危害
-5.7 小结
--小结
-第五章 一些重要的化学机理--第五章作业
-6.1 概述
--6.1 概述
-6.2 定压-定质量反应器
-6.3 定容-定质量反应器
-6.4 全混流反应器
-6.5 柱塞流反应器
-6.6 燃烧系统建模中的应用及小结
-第六章 反应系统化学与热分析的耦合--第六章作业
-7.1 概述和总质量守恒
-7.2 组分质量守恒
-7.3 多组分扩散(选修)
-7.4 动量守恒方程(选修)
-7.5 能量守恒方程-质量通量表达形式
-7.6 守恒标量的概念-混合物分数定义
-第七章 反应流的简化守恒方程--第七章作业
-8.1 概述及物理描述
-8.2 层流火焰分析
-8.3 影响火焰速度和火焰厚度的因素
-8.4 熄火、可燃性和点火
-8.5 火焰稳定及小结
-第八章 层流预混火焰--第八章作业
-9.1 概述
--概述
-9.2 无反应的恒定密度层流射流
--物理描述
--求解
--两个例子
-9.3 射流火焰的物理描述
-9.4 简化理论描述
--概述
--守恒标量
--状态关系式
-9.5 不同几何形状燃烧器的火焰长度
--两个例子
-9.6 碳烟的形成和分解
--碳烟的形成和分解
-9.7 对冲火焰(选修)
--对冲火焰(选修)
-9.8 小结
--小结
-第九章 层流非预混火焰--第九章作业
-10.1 概述
--概述
-10.2 液滴蒸发的简单模型
--基本假设
--气相分析
--气液界面能量平衡
--液滴寿命
-10.3 液滴燃烧的简化模型
--假设
--温度分布
--液滴表面能量守恒
--火焰面处能量守恒
--例题
--扩展到对流条件
-10.4 一维蒸发控制燃烧
--物理模型和假设
--总守恒方程
--例题
-10.5 小结
--小结
-第十章 液滴的蒸发与燃烧--第十章作业
-11.1 概述及燃煤锅炉
-11.2 非均相反应
-11.3 单颗粒碳的燃烧-单膜模型
-11.4 单颗粒碳的燃烧-双膜模型
-11.5 颗粒燃烧速度
-11.6 煤的热解及燃烧
-第十一章 固体燃烧--第十一章作业
-12.1 概述
--概述
-12.2 湍流现象与描述
--湍流的现象与描述
-12.3 湍流尺度
--湍流尺度
-12.4 湍流模型
-12.5 湍流预混火焰
--湍流火焰速度
--层流火焰折皱模式
--火焰稳定
-12.6 湍流非预混火焰
--射流火焰
--火焰长度
-12.7 湍流燃烧小结
--湍流燃烧小结
-课程总结
--课程总结