At approximation of instantaneous reactions developing ideas of description of chemical reactions in turbulent flow issued in [1], the problem of combustion of turbulent jet of gaseous reagent (fuel) expanding in environment of other reagent (air) is considered. Estimations of hydrodynamic and reaction parameters received on the base of representation turbulent medium as aggregation of independent turbulent particles (vortexes) at casual contact of which exchange of reactants and reaction occur. Particularity of presented work in difference with early published one is that now appeared new notion of reactive volumes of reagents which don’t coincide with their physical volumes. These volumes play role of especial reactants and for their description it was necessary to introduce (as for material substance) notion of effective rate reaction. Equation of balance for reactive volumes closed the system of equations describing all necessary properties of fast chemical reactions. The theory contains no one empirical or semi theoretical correlation but has one universal constant which entered as multiply in a combination of independent physical parameters. This combination has the sense of parameter of intensity of turbulent mixing of reagent. So mentioned constant may be accepted as a unit of scale of its measure and so in no case influencing the results of understanding and calculations of turbulent combustion of gaseous jets deduced from proposed theory.
В приближении бесконечно быстрой (мгновенной) скорости реакций, продолжая разра-ботку идей описания химических реакций в турбулентных струях, изложенных в [1], рассмотрена задача горения турбулентной струи газообразного реагента (топлива), распространяющейся в окружающей среде другого реагента (окислителя – воздуха). Оценки гидродинамических и реакционных параметров получены на основе представлений о турбулентной среде как совокупности независимых турбулентных вихрей, при случайных столкновениях которых происходит обмен реагентами и химическая реакция [2-5]. Особенностью данной задачи явилось то, что реакционные объемы реагентов в отличие от упомянутой работы, в которой они совпадали с физическими объемами реагентов, теперь сами оказались в роли своеобразных реа-гентов реакционного процесса, для описания взаимодействия которых так же, как и для веществ реагирующих молекул, возникла естественная необходимость введения понятия эффективной скорости реакции. Было получено соответствующее уравнение баланса реакционных объемов, замкнувшего систему интегральных уравнений баланса, описывающих все необходимые свойства быстрых химических реакций в условиях турбулентного смешения реагирующих веществ. В теории отсутствуют какие-либо эмпирические или полуэмпирические корреляции, но имеется одна универсальная константа, которая вошла в качестве множителя в некоторую комбинацию независимых параметров, имеющей смысл параметра интенсивности турбулентного смешения реагентов. Поэтому указанную константу можно рассматривать в качестве единицы масштаба измерения данного параметра и таким образом при проведении оценок и расчетов полностью исключить ее из соотношений предлагаемой теории. Проведен качественный анализ предельных вариантов процесса, даны количественные расчеты конкретных реакций.
