ВЛИЯНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ НА РЕЖИМ ДВИЖЕНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ СМЕСИ

Аннотация

При заданной (обычно низкой) скорости смеси и вполне определенном газосодержании наступает спокойное разделенное течение, характеризующееся практическим отсутствием пульсаций. С ростом ( возрастание скорости или уменьшение диаметра) частота и амплитуда пульсаций возрастают. Зависимости частоты и амплитуды пульсаций существенно отличаются при различных формах течения. Помимо многообразия структур, отличительной особенностью течения газо-жидкостной смеси в трубе являются высокие пульсации давления, вызванные наличием фаз с различными физическими свойствами, существованием относительной скорости движения компонентов, большой сжимаемостью газо-жидкостной смеси и другими причинами. На поверхностях раздела фаз возникают особые силовые, а при неизотермическом течении и тепловые взаимодействия. Эти взаимодействия самым существенным образом сказываются на изменениях полей скоростей течения, давлений, температур, концентраций при переходе от одной точки пространства к другой, отделенной от первой поверхностью раздела фаз. Во многих случаях на границах раздела фаз возникают скачки давления, температуры и вектора скорости течения. Специфической особенностью рассматриваемой среды является также и тот факт, что даже в случае, когда обе фазы практически можно считать несжимаемыми, газожидкостная система ведет себя как сжимаемая жидкость. Формы совместного движения газа и жидкости исключительно многообразны и охватывают все возможные состояния, лежащие между движением двух сплошных параллельных потоков, взаимодействующих только по одной непрерывной поверхности раздела, и движением потока пены, в которой обе фазы образуют сложную, тонкую и неустойчивую структуру. Таким образом, формы движения двухфазных потоков значительно многообразнее и законы их существенно сложнее, чем формы движения и законы гидродинамики однородных сред. Поэтому методы обобщенного анализа опытных данных имеют в этой области еще большее значение, чем в гидравлике однородных потоков.

Предмет исследования: процессы массообмена в тепловых потоках.

Материалы и методы: математические методы физического и численного моделирования. 

Результаты: в результате исследований получены зависимости, позволяющие выявить границу перехода режимов от кольцевого к пробковому.

Выводы: основное влияние на процессы перехода от кольцевого режима к пробковому оказывают температура и избыточное давление между паровой и жидкостной фазой в локальной точке системы.