ВЛИЯНИЕ ИСПАРЕНИЯ КАПЕЛЬ НА СТРУКТУРУ ТЕЧЕНИЯ И ТЕПЛОМАССОБМЕН В ОГРАНИЧЕННОМ ЗАКРУЧЕННОМ ГАЗОКАПЕЛЬНОМ ПОТОКЕ ЗА ЕГО ВНЕЗАПНЫМ РАСШИРЕНИЕМ
М.А. Пахомов, В.И. Терехов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
pakhomov@ngs.ru
Ключевые слова: газокапельный поток, отрыв, закрутка, испарение, численное моделирование, турбулентность, модель переноса рейнольдсовых напряжений
Страницы: 865-875
Аннотация
Выполнено численное исследование влияния параметра закрутки потока и теплофизических свойств материала капель воды, этанола и ацетона на структуру турбулентного течения и теплообмен в газокапельном потоке. Для описания динамики и тепломассообмена двухфазного потока был использован эйлеров подход. Для закрученного потока характерным является рост концентрации мелких частиц на оси трубы за счет их накопления в зоне обратных токов под действием силы турбофореза. Показано, что добавление капель приводит к существенному росту теплообмена (более, чем в 2,5 раза) при величине массовой концентрации капель ML1 = 0,1 в сравнении с однофазным закрученным течением. Интенсификация теплообмена при использовании капель этанола выше, чем для капель воды (примерно на 10-20 %) и ацетона (до 65 %). При использовании капель этанола и ацетона сокращается область существования двухфазного течения, а степень подавления турбулентности несущей фазы уменьшается. Это происходит из-за более быстрого испарения капель легколетучих жидкостей.
|
