Hidrotechnica, 1989 (Anul 34, nr. 1-12)
1989-09-01 / nr. 9
3. presiunea se presupune a fi hidrostatică în cîmpul curgerii ; 4. profilele transversale ale vitezei penei, temperaturii, densității și umidității sînt de tip treaptă ; 5. se folosește aproximația Bussiness. Aceasta înseamnă că variațiile densității fluidului în cîmpul de curgere sînt mici în comparație cu densitatea de referință aleasă. Variațiile de densitate sînt luate în considerare doar în termenul forței ascensionale. Folosind aceste ipoteze se construiește un model de tip integral pentru un ansamblu de turnuri de răcire, bazat pe relațiile de conservare a masei, impulsului, energiei și umezelii de-a lungul traiectoriei penei. 2. Descrierea matematică a modelului Sistemul de coordonate se alege în funcție de configurația turnurilor. Axa x este paralelă cu direcția staționară a vîntului ambiant, s este coordonata traiectoriei penei și 0 unghiul dintre tangenta la s și axa x (fig. 1.). Proprietățile penei sînt descrise de următorii parametri : viteza u, densitatea p, temperatura t, umiditatea specifică q, umezeala fazei lichide (picături)a. Umiditatea specifică q (umezeala fazei de vapori) și umezeala fazei lichide a se definesc ca raportul dintre masa vaporilor respectiv a lichidului și masa totală a amestecului din unitatea de volum. Indicii o, p, a, se folosesc pentru mărimile fizice de la ieșirea din turn, din pană și respectiv din mediul ambiant. Se presupune că mediul ambiant este lipsit de picături de apă, astfel că a„ este nul. Ecuația de conservare a masei este : unde A este aria secțiunii transversale a penei iar E este raza volumului de aer ambiant ce pătrunde în pană (entrainment). Funcția folosită pentru E este o expresie empirică ce include efectele datorate geometriei penei, vitezei medii locale, portanței și turbulenței ambiante. Forma detaliată a lui E este prezentată în secțiunea următoare. Ecuația de conservare a fluxului impulsului orizontal este : unde primul termen din membrul drept se datorează impulsului aerului ambiant antrenat în pană iar al doilea termen se datorează forței de antrenare orizontale (Fan, 1967) . cd este coeficientul de antrenare ce se determină empiric și wd este lărgimea penei. Se folosește valoarea absolută a lui sin 0 pentru a lua în considerare ambele părți (ascendentă și descendentă) ale penei. Ecuația de conservare pentru fluxul impulsului vertical este : unde primul termen din membrul drept al ecuației este forța ascensională a penei datorată diferenței de densitate dintre pană și aerul ambiant ; al doilea termen reprezintă efectul greutății picăturilor de apă aflate în suspensie în pană; al treilea termen este forța de antrenare verticală cu semnul negativ sau pozitiv după cum 0 < 0 < — și respectiv —AL ^ e^o. 2 Ținînd seama de fluxul de temperatură și luînd în considerare efectele gradientului adiabatic Г al atmosferei și eliberarea căldurii latente datorate condensării vaporilor de apă din pană (Csanady, 1971), ecuațiile de conservare pentru fluxul de energie (sau căldură) devin : A 2 428 Hidrotehnica, 34 (1989), 9