Исследование турбулентных течений "газ - твердые частицы" : разработка средств и методик диагностики, экспериментальное исследование, развитие представлений о процессах межфазового взаимодействия и методов расчета

• Автор: Лаатс, Мярт Карпович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Таллин
• Количество страниц: 406 c. : ил

1. ПАРАМЕТРЫ МНОГОФАЗНЫХ И ДВУХФАЗНЫХ ТЕЧЕНИЙ. МЕТОДЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ
2. ПЕРЕНОС ИМПУЛЬСА ПРИ ДВИЖЕНИИ ТВЕРДОЙ ЧАСТИЦЫ. ТУРБУЛЕНТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФАЗ
2.1. Вводные положения. Неустановившееся движение частицы. Упрощения для тяжелой частицы в газовом потоке
2.2. Влияние ряда факторов на сопротивление движению одиночной частицы
2.3. Усложнения для системы "газ - твердые частицы". Сопротивление частицы во множестве подобных
2.4. Коэффициенты сопротивления частиц
2.5. Некоторые решения уравнения движения частицы. Конвекционные характеристики обмена импульсом
2.6. Несимметричное обтекание частицы. Подъемные силы
2.7. Турбулентное взаимодействие фаз дисперсного потока. Перенос частиц и дисперсного материала
3. УРАВНЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ НЕОДНОРОДНОЙ СМЕСИ
3.1. Общие уравнения движения
3.2. Упрощение уравнений: уравнения турбулентного пограничного слоя
3.3. Уравнения движения дискретной(-ых) и газовой фаз
и потока в целом турбулентном пограничном слое
3.4. Уравнения осесимметричного движения двухфазной смеси в круглой трубе постоянного сечения
3.5. Уравнения движения фаз дисперсного потока на участке стабилизированного течения в трубе
4. РАННИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА
В МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ ТЕЧЕНИЯХ

4.1. Хронологические замечания
4.2. Ранние исследования двухфазной турбулентной струи
4.3. Первые экспериментальные исследования двухфазной струи
4.4. Движение потока "газ - твердые частицы" в трубе: вводные замечания
4.5. Методы анализа дисперсных потоков в трубе: одномерные подходы
4.6. Сопротивление течения "газ - твердые частицы" в
трубе
4.7. Сопоставление и сравнение дисперсных и однородных
по составу сквозных потоков
4.8. Истинное уменьшение сопротивления
4.9. Возможности расчленения суммарного сопротивления трения. Сведения о коэффициенте трения дискретной
фазы
Заключение
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСРЕДНЕННЫХ И ПУЛЬСАЦИ-ОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХФАЗНОЙ СТРУИ
5.1. Постановка исследования
5.2. Опытная установка и методика измерений
5.3. Рассеивание примесей в объеме струи
5.4. Процессы переноса импульсов в двухфазной струе
5.5. Интенсивность турбулентности в двухфазной струе
Заключение
6. ОСНОВЫ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИИ, ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ОСОБЕННОСТЕЙ В
ПОТОКАХ "ГАЗ - ТВЕРДЫЕ ЧАСТИЦЫ (НЕПРАВИЛЬНОЙ ФОРШ)"
РАЗРАБОТКА АППАРАТУРЫ И МЕТОДИК ИЗМЕРЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ,ШМОДИСПЕРСНЫХ ТЕЧЕНИЙ
6.1. вводные замечания
6.2. Основы работы ЛДА в идеальных средах

6.3. Экспериментальный макет ДЦА и исследования особенностей его работы в потоках "газ - твердые частицы"
6.4. Разработка аппаратуры и методик измерения кинематических параметров потока "газ - твердые частицы"
6.5. Разработка аппаратуры и методики измерения распределения дискретного материала в объеме течения
6.6. Комплексная оптико-электронная система для диагностики мелкодисперсных течений типа "газ - твердые частицы"
6.7. Экспериментальное обоснование разработанных методик: сопоставление результатов измерений оптическими
(ЛДИС, ЛИК, ЛДИТ) и зондовыми методами
Заключение
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПОТОКА "ГАЗ - ТВЕРДЫЕ ЧАСТИЦЫ" В ТРУБЕ
7.1. Постановка исследования
7.2. Экспериментальное исследование кинематической картины потока "газ - твердые частицы" в трубе
7.3. Экспериментальное исследование распределения параметров потока на участке стабилизированного течения
7.4. Внутреннее движение дискретной фазы мелкодисперсного потока "газ - твердые частицы" в трубе
Заключение
8. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАВНОВЕСНОЙ ДВУХФАЗНОЙ СТРУИ
8.1. Методы расчета турбулентной неравновесной двухфазной струи
8.2. Экспериментальное исследование относительного движения фаз и распределения дискретного материала в объеме двухфазной струи
8.3. Расчетное исследование неравновесной двухвазной струи. 317 Заключение
9. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
Дальнейшее же усовершенствование теории ((2.65)), предпринятое для получения предельного перехода - отсутствия влияния тяжелой примеси при 6^—^ 0, -красиво, но означает и усовершенствование классической модели пути смешения (или отход от него ?).
/ I I I
Во всяком случае, для достаточно инерционных частиц (
Я>*^0) обе они прогнозируют уменьшение интенсивности пульсаций газовой фазы течения, обратно пропорциональное (I +с<, ), т.е. более сильное подавление турбулентности, чем по формуле Оуэна (2.61).
Мы выражаем сомнение в возможности получения экспериментального ответа, подтверждающего один из этих теоретических подходов, поскольку обратное влияние переносимой примеси вряд ли определяется сугубо локальными условиями течения. Тем не менее в расчетных и познавательных целях мы предпочитаем пользоваться выводами из теории Г.Н. Абрамовича, которые плавно вписываются в модели пути смешения, широко используемые при описании струйных течений.
Диффузия малой ( сГ< , где 7^ - колмогоровский микромасштаб) сферической частицы, совершающей медленное относительное движение в гомогенном турбулентном поле, рассмотрена в работах |32,2> ДЧ7,220,£Ч(Г] с различными упрощающими предположениями, самым сильным из которых является требование о движении частицы в одном и том же турбулентном элементе жидкости. Такое (относительное) движение ( 0рулах < Г) , где Ер- перемещение частицы) определяется лагранжевыми ( ) и эйлеровыми ( ) микромасштабами и физическими параметрами несущего потока и переносимых частиц. Так, например, отношение коэффициента диффузии частицы ( Х)р ) к таковому для вццеленного нейтрального элемента жвдкости ( Б ) (ф.2.120 в [147Д) имеет вид: