Числа Рейнольдса и Прандтля рассчитываются по формулам
Re
w
=
ρ
w
wδ
η
w
,
Pr
w
=
η
w
C
pw
λ
w
.
Здесь
λ
w
,
η
w
и
C
pw
— коэффициенты теплопроводности, динамической
вязкости и удельная теплоемкость продуктов сгорания при температу-
ре
T
w
;
δ
— эквивалентный размер характерной зоны.
Температура стенки принята равной температуре деструкции ТЗП:
T
w
=
T
д.тзп
.
Радиационный тепловой поток можно определить по формуле
Стефана–Больцмана:
q
p
=
ε
w
ε
пс
σ
0
(
T
4
к
−
T
4
w
)
,
где
σ
0
= 5
,
67
·
10
−
8
Вт/(м
2
·
K
4
) — постоянная Стефана–Больцмана;
ε
w
,
ε
пс
— эффективная интегральная излучательная способность (степень
черноты) стенки и продуктов сгорания. В настоящей работе было при-
нято
ε
w
= 0
,
8
.
Излучение продуктов сгорания будет определяться наличием в них
трехатомных молекул, например H
2
O и CO
2
, и конденсированных про-
дуктов сгорания, в частности частицсажи и оксида алюминия
Al
2
O
3
.
Тогда значение
ε
пс
можно рассчитать по следующей формуле:
ε
пс
= 1
−
(1
−
ε
г
)
e
−
dl
,
где
ε
г
— излучательная способность газообразных продуктов сгорания;
d
— эффективный коэффициент ослабления луча в продуктах сгорания
и
l
— средняя длина пути луча определяются выражениями
d
= 0
,
042
1
ρ
к.ф
3
T
к
d
2
43
z, l
= 0
,
9
D
э
.
Здесь
D
э
— характерный диаметр излучающего объема;
d
43
,
ρ
к.ф
— диа-
метр и плотность частицконденсированной фазы продуктов сгорания.
В работе было принято
d
43
= 30
мкм и
ρ
к.ф
= 2300
кг
/
м
3
.
Излучательная способность газообразных продуктов сгорания
ε
г
зависит от излучательной способности паров воды (
ε
H
2
O
) и углекисло-
го газа (
ε
CO
2
), а также от их взаимного поглощения излучения [3]:
ε
H
2
O
= 4
,
4425(
p
H
2
O
)
0
,
8
l
0
,
6
T
к
100
−
1
,
ε
CO
2
= 1
,
5306(
p
CO
2
l
)
0
,
33
T
к
100
−
0
,
5
,
ε
г
=
ε
H
2
O
+
ε
CO
2
−
ε
H
2
O
ε
CO
2
.
Расчет ТЗП активного типа выполнен по методике, изложенной в
работах [4, 5].
90 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 3
