Введение к работе
Предпосылки постановки работы и актуальность темы.
Уровень общности современной теории горения ( монография /1/) достаточно высок. Тем не менее есть вопросы, которые до сих пор либо не получили полного решения (теория устойчивости ламинарного фронта пламени в безграничной среде), либо вообще не исследовались достаточно глубоко (гидродинамика и тепломассообмен в процессе пиролиза).
Данная работа в ochoehom посвящена достаточно общему анализу этих двух вопросов. Поскольку горение и пиролиз являются важными в энергетике теплотехническими процессами, актуальность такого рода анализа представляется очевидной.
Целью работы явилось решение проблемы устойчивости ламинарного фронта пламени в безграничной среде, что из-за резкого несоответствия экспериментальных данных и теоретических представлений известно как пародокс Ландау, и построение гидродинамики и теории тепломассообмена процесса пиролиза.
Научная новизна работы заключается в том, что 1) парадокс Ландау, насколько можно судить по литературе, впервые решен для безграничной среды в достаточно полном объеме; 2) впервые на достаточно общем уровне построены гидродинамика и тепломассообмен для процесса пиролиза; 3) впервые исследовано влияние химических реакций на внутреннее сопротивление субстанций с разными скоростями; 4) произведена переформулировка гидродинамических уравйений многофазных систем; 5) перенос тепла и вещества длинноволновыми акустическими возмущениями в
движущихся неоднородных средах сравним с переносом тепла теплопроводностью и вещества - диффузией.
Практическая ценность работы заключается в конкретных рекомендациях по определению длин пиролизеров и температурных режимов, обеспечивающих извлечение заданной доли летучих. Кроме того выводы о вкладе длинноволновых акустических возмущений в перенос тепла и вещества могут быть полезны в исследованиях по интерпретации теплообмена в движущихся неоднородных средах.
Положения, выносимые на защиту:
-
Исследование влияния химических реакций на внутреннее сопротивление субстанций с разными скоростями и температурами.
-
Переформулировка гидродинамических уравнений многофазных систем в связи с зависимостью парциальных объемов фаз от координат и времени.
-
Общее решение линейной ( по амплитуде возмущений) объединенной задачи гидродинамической и диффузионно-тепловой устойчивости ламинарного фронта пламени в безграничной среде при произвольных критериях переноса и перепада плотностей.
-
Решение нелинейной задачи устойчивости фронта пламени.
-
Учет непрерывности потоков общих чисел атомов во фронте пламени в проблеме устойчивости фронта пламени.
-
Выводы о вкладах длинноволновых акустических возмущений в перенос тепла и вещества в движущихся неоднородных средах.
-
Объяснение экспериментальных данных об уменьшении устойчивости фронта пламени во внешнем электрическом поле в случае голых электродов.
-
Общая гидродинамическая теория изотермического пиролиза с учетом кинетики пиролиза, внутренней диффузионной и внешней гидродинамической задач.
-
Решение ряда задач теплообмена в рамках ячеечной модели.
-
Общий расчет изотермического и модельного неизотермического пиролиза с получением коэффициентов извлечения парциальных летучих.
-
Практические рекомендации по определению длин пиролизеров и температурных режимов, обеспечивающих извлечение заданной доли летучих.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов, приложений и списков литературы. Объем работы 342 стр., включающих 300 стр. компьютерного текста, 42 рисунка, 9 таблиц, 3 приложения из 5 разделов на 40 стр., список работ автора из 17 наименований и список литературы из 78 наименований.
Апробация работы.