متوسط گیری خواص فیزیکی در مدل DPM
Physical Property Averaging in DPM
متوسط گیری خواص فیزیکی در مدل DPM بسیار مهم است. چراکه نرخ گرمایش و تبخیر قطره به شدت به مقادیر خواص فیزیکی آن در معادلات نرخ وابسته است. بنابراین مهم است که خواص فیزیکی مؤلفههای قطره و دما به درستی مشخص گردند. معمولترین روش برای اندازهگیری و تعیین این خواص، محاسبه مقادیر میانگین آنها، φ̅، براساس مقادیر دمای مرجع، T̅، و کسر جرمی بخار مرجع، V̅، طبق روابط (207) و (208) هستند.
Tg؛ دمای گاز در دور دست
Ts؛ دمای سطح قطره
Yg؛ کسر جرمی ماده تبخیر شونده در فاز گاز
Ys؛ کسر جرمی ماده تبخیر شونده روی سطح قطره
αT؛ ضریب متوسط دمایی
αY؛ ضریب متوسط کسر حجمی
روش متوسط گیری:
روش میانگین گیری به عنوان قانون 1/3 هم شناخته میشود. چراکه بسیاری از آنها از مقدار α=1/3 استفاده میکنند. بجز برای گونههای تبخیر شونده، فرض کنید کسر جرمی گونههای شیمایی در مخلوط مرجع با کسر جرمی در مخلوط گازی جریان دور دست متناسب است. بنابراین متوسط جرمی خصوصیات فیزیکی میتواند از رابطه (209) بدست آید. اگر کسر جرمی گونههای شیمیایی تبخیر شونده در حجم بالک، Yg، صفر باشد، آنگاه معادله (209) بفرم ساده شده معادله (212) تبدیل میشود.
خواص متوسط بین صفر تا یک در نظر گرفته میشود. طبق روابط (207) و (208)، α=1 بیانگر شرایط جریان آزاد است. در حالیکه α=0 دما و ترکیبات گونههای شیمیایی را بر روی سطح ذره نشان میدهد. برای تبخیرهای چند مؤلفهای، فرمول متوسط گیری بصورت معادله (213) بیان میشود. معادلات متوسط گیری خواص (209) و (213) برای خواص فیزیکی در قطره و معادلات نرخ چند مؤلفهای بکار میرود. بجز چگالی میانگین، ρ̅، که مستقیما از دما و کسر جرمی مرجع استفاده میشود (رابطه 214).
φ̅g؛ خواص مخلوط گازی دور دست
φ̅V؛ خواص بخار در دمای مرجع T̅
زیر نویس Vi؛ بخار ماده شیمیایی iام تبخیر شونده
زیر نویس gi؛ گونه شیمیایی iام در مخلوط گازی فضای دور دست
مطالب مرتبط