ФАКЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ С ПОЗИЦИЙ ТЕОРИИ ВЕРОЯТНОСТИ

Abstract

Для решения задачи определения температуры факела в рабочем пространстве теплотехнических агрегатов предложено рассчитывать изменение адиабатической энтальпии методами теории вероятностей (ТВ). Показано, что нормальная функция распределения топливных элементов позволяет получить интегральную функцию распределения энтальпии и адиабатической температуры по длине факела, в том числе при несимметричной функции распределения. Задача решена относительно гомогенного диффузионного газообразного факела, связанного с горением распыленного жидкого топлива. Определены условия регуляризации решений уравнений переноса, предложены аппроксимации для зависимости числа гомохронности от массообменного числа Био. Для обобщения решения на каналы канонических форм предложены соответствующие зависимости; определены рамки изменения массообменного числа Био и сходимость суммы ряда при регуляризации решений уравнения поверхности горения по методике Бурке–Шумана. Показано, как учитывается переменность дисперсионного фактора по длине реального факела. Предложено объяснение S-образной формы температурной кривой, наблюдаемой при сжигании практически всех топлив в установках различных типов. Обобщенное рассмотрение факельных процессов с позиций теории вероятностей (ТВ) при различной плотности нормального распределения φ(U) для гомогенного факела произведено с помощью интегральной нормальной функции Ф(U). Устойчивая форма Ф(U) достоверно объясняет S–образную продольную температурную функцию, наблюдаемую на практике и служащую базой для тепловой и нестационарной теории воспламенения. На основе распределения адиабатической температуры в факельном континууме, связанной с Ф(U), возможно определение фактической температуры факела в рабочем пространстве с учетом радиационных свойств всех элементов теплообменной системы. Аналогично решается задача описания продольной температуры гетерогенного факела при переменном дисперсионном факторе σ.