Газодинамические и тепловые процессы сжигания газообразного топлива применительно к шахтным чугуноплавильным печам. Черный А.А. - 30 стр.

        Экспериментально установлено, что вихри образуют за выходным
сечением сопла по периметру поперечного сечения газового потока
замкнутые вихревые кольца. У выходного сечения сопла вихри в вихревом
кольце имеют небольшие размеры. Угловая скорость вихрей здесь большая и
находится в прямой зависимости от скорости истечения газовой смеси. По
мере поступательного перемещения в направлении движения потока вихрь
увлекает все большее количество частиц из потока и окружающей среды,
размеры вихря увеличиваются, а угловая скорость его уменьшается,
происходит расширение потока и сужение его внутреннего ядра, в котором
нет условий для образования вихрей. В конце внутреннего ядра вихри
сталкиваются и затормаживается в них циркуляционный массоперенос. Но
поток продолжает расширятся, так как возникают условия для образования за
первой вихревой зоной второй, где вихри в системе замкнутых вихревых
колец возникают, развиваются и прекращают действовать аналогично тому,
как это происходит в первой вихревой зоне. Во втором ядре потока, в
отличие от первого ядра, неизбежно турбулентное перемешивание в связи с
взаимодействием вихрей в конце первой вихревой зоны потока, которое
приводит к турбулизации движущихся дальше газов.
        Следовательно, вихревые зоны в потоке размещены ступенчато.
        По мере сталкивания и слияния одних вихрей возникают и
развиваются в различных слоях потока другие вихри, и так происходит до
тех пор, пока существуют силы, связанные с поступательным движением
потока, и диссипативные силы, препятствующие движению потока. Поэтому
вихревых зон потока может быть больше двух, причем, сколько образуется
вихревых зон, столько существует и ядер потока, размещенных в пределах
длины всей вихревой зоны. Все ядра потока, размещенные последовательно
за первым ядром - турбулентные, так как сближение и слияние в конце
каждого предыдущего ядра вихрей, вращающихся в противоположных
направлениях, приводит к образованию турбулентности в последующем ядре
потока.
        Изложенное выше не противоречит законам сохранения энергии,
импульса системы. В рассмотренной выше системе энергия и импульсы
обмениваются между отдельными частями системы. Приращение момента
импульса одной части системы связано с убылью момента импульса ее
другой части. Кинетическая энергия потока преимущественно расходуется на
образование вихрей, а энергия вихрей расходуется на развитие
турбулентности энергия же турбулетности переходит в тепловую энергию.
        Поскольку сила внутреннего трения при движении слоев в газах
прямо пропорциональна градиенту скорости, то чем больше скорость потока,
тем больше по величинам силы, связанные с движением потока и тем больше
соответствующие им по величинам, но противоположные по направлению




                                   30