Акустические волны в двухфракционных смесях жидкости с парогазовыми пузырьками

• Автор: Гафиятов, Рамиль Накипович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор состояния исследований по акустике газожидкостных сред
ГЛАВА 2. Акустические волны в двухфракционной смеси
жидкости с пузырьками разных газов и различных начальных
радиусов без учета фазовых превращений
2Л. Линеаризованные уравнения возмущенного движения
2.2. Дисперсионное соотношение
2.3. Сравнение с экспериментом
2.4. Результаты расчетов
ГЛАВА 3. Акустические волны в двухфракционной смеси
жидкости с парогазовыми и газовыми пузырьками с учетом
фазовых превращений в одной из фракций
3.1. Линеаризованные уравнения возмущенного движения
3.2. Дисперсионное соотношение
3.3. Результаты расчетов 63 ГЛАВА 4. Акустические волны в двухфракционной смеси
жидкости с парогазовыми пузырьками разных газов с учетом
фазовых превращений в каждой фракции
4.1. Линеаризованные уравнения возмущенного движения
4.2. Дисперсионное соотношение
4.3. Результаты расчетов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ОБОЗНАЧЕНИЯ
Латинский алфавит Ап - амплитуда возмущения параметров, г/ = р,р,Т
а1 - радиус пузырьков,у = 1,11;
с , - теплоемкость у'-й фазы или компоненты при постоянном давлении, 7=1, V, С;
с2 - теплоемкость дисперсной фазы,у = 1,11;
Сj - скорость звука ву - й фазе, у =1,2;
Ц - коэффициент бинарной диффузии;
/ - мнимая единица;
7 - интенсивность фазовых переходов;
kj - концентрация у - ой компоненты газообразной фазы, у = У,0;
К*, К, АГ** - комплексное волновое число, его действительная и мнимая (линейный коэффициент затухания) части;
I - удельная теплота парообразования;
т - отношение средних - плотностей дисперсной и несущей фаз (массовое содержание дисперсной фазы);
т° - отношение истинных плотностей несущей и дисперсной фаз; п - число пузырьков в единице объема;
Nuj - число Нуссельтау - ой фазы,у = 1,2;
р - давление;
у/Х - интенсивность теплообмена между у'-ой фазой и поверхностью
отдельного пузырька,у = 1,2;
Я - газовая постоянная; х - координата;
5/г - число Шервуда;

/ - время;
Т - температура;
V - скорость;
и1 - скорость радиального движения пузырьков.
Греческий алфавит а] - объемное содержаниеу-ой фазы,у = 1,2;
у - показатель адиабаты газа;
Я - коэффициент теплопроводности у-ой фазы, у = 1,2; р - коэффициент динамической вязкости;
V - коэффициент кинематической вязкости;
р , р° - средняя и истинная плотности у-ой фазы,у = 1,2; тт - времена релаксаций температуры в у-ой фазе,у = 1,2; д>] - комплексный потенциал скорости у-ой фазы, у = 1,2; со - частота колебаний.

диафрагмой, расположенной по нормали к оси трубы. Верхние концы труб были открыты в атмосферу, чтобы звуковые волны почти полностью отражались, в то время как воздух проходил свободно. Измерения звукового давления производились при помощи маленьких гидрофонов, помещенных вертикально в напорных трубах. Схема на рисунке 2.1. показывает общее устройство установки.
Фазовая скорость, полученная в установке, производящей стоячие волны, измерялась в узлах и пучностях давления. Коэффициент затухания определялся измерением относительных амплитуд узлов и пучностей.
Следует также отметить, что пузырьки в каждой смеси имели одинаковый размер за исключением одной серии экспериментов, в которых использовались смеси пузырьков двух дискретных размеров. Значения коэффициентов затухания были получены для каждой смеси во всем исследуемом диапазоне частот, включая собственные частоты пузырьков в смеси. Измерения фазовой скорости не были проведены вблизи собственных частот пузырьков, потому что большое значения коэффициента затухания не позволило установиться стоячей волне.
На рисунках 2.2.-2.7. приведено сопоставление теории с экспериментальными данными [45] для зависимостей фазовой скорости и коэффициента затухания от частоты в смеси воды с пузырьками воздуха при следующих значениях параметров: С, = 1500м/с, у] =1.4, Г0 = 294°К,
с;2 =1007м2/(с2-К), р°й= 958 кг/м3, /7= 1.31 кг/м3, давление в несущей фазе Р]0=0.1 МПа. Расчетные зависимости построены с помощью дисперсионного соотношения (2.38) при условии ничтожно малого объемного содержания пузырьков второй фракции (пузырьков гелия), а" —» 0.