Характеристики и структура двухфазного потока в соплах и каналах

• Автор: Лопатин, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 155 с. : ил.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. МЕХАНИЗМ ЗАРОЖДЕНИЯ ПАРОВОЙ ФАЗЫ
1.2. СТРУКТУРНЫЕ ФОРМЫ ПОТОКА И РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ
1.2.1.Структурные формы гетерофазных потоков
1.2.2.Режимы течения
1.3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА

ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХФАЗНЫХ ПОТОКОВ
1.4. ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА КРИТИЧЕСКОГО РАСХОДА
1.4.1.Диафрагмы и короткие каналы
1.4.2.Цилиндрические каналы различной длины
1.4.3.Сопла Лаваля
1.5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (*6 1.6. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ
2.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД
2.1.1.Работа измерительного комплекса
2.1.2.Работа стенда
2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.2.1 .Измерение расхода
2.2.2.Измерение давления
2.2.3.Измерение температуры

2.2.4.Измерение импульса реактивной тяги
2.2.5.Фото- и терморегистрация потока
^ 2.3. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.5 ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ 76 ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В СОПЛАХ И КАНАЛАХ
3.1. СТРУКТУРА ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА
3.1.1 .Структура потока в соплах Лаваля
3.1.2.Структура'потока в цилиндрических каналах
3.1.3.Механизм зарождения паровой фазы
3.2. ВЛИЯНИЕ НАЧАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА 84 ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ
3.3. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА 95 ТЯГОВЫЕ И РАСХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КАНАЛОВ И СОПЕЛ ЛАВАЛЯ
З.ЗЛ.Влияние угла раскрытия сопла Лаваля
3.3.2.Влияние длины расширяющейся части сопла
3.3.3 .Влияние длины цилиндрического канала
3.4. СРАВНЕНИЕ ТЯГОВЫХ И РАСХОДНЫХ
(Ц ХАРАКТЕРИСТИК СОПЕЛ ЛАВАЛЯ И
ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КАНАЛОВ
ГЛАВА 4. ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТНЫХ ДАННЫХ И РАСЧЕТ
ПАРАМЕТРОВ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА
4.1. ОБОЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО 108 ИМПУЛЬСУ ТЯГИ В СКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В СОПЛАХ ЛАВАЛЯ
4.2. ОБОЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО 113 РАСХОДУ ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ КАНАЛЫ
4.3. ОБОЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО РАСХОДУ ВСКИПАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ СОПЛА ЛАВАЛЯ
4.4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА
4.4.1.Метод косвенного определения параметров потока
4.4.2.Результаты расчетов параметров потока по тракту сопла Лаваля
4.5. ЕРМОРЕГИСТРАЦИЯ СТРУИ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Экспериментально исследовав паросодержание по длине канала при истечении метастабильной жидкости [114] Д.А.Хлеткин и В.П.Канищев пришли к выводу, что в области небольших перегревов (ДТпер«10оС) воды на входе в канале относительно противодавления интегральные характеристики режима течения сохраняются полностью. При перегревах больше 10°С начинается парообразование на готовых и инициированных центрах в жидком ядре потока. Струя как бы разбухает. Однако недостаточное число центров парообразования и скорость роста этих паровых центров при перегревах менее 20°С не приводят к расширению струи до ее контакта со стенками канала. При перегревах более 20°С происходит резкое увеличение числа центров парообразования на твердых поверхностях. Удельный расход воды резко падает. Достижение равновесных расходов будет зависеть от начальных параметров, длины канала и давления в нем.
Вопросам определения расходов метастабильной воды и пароводяной смеси для расчета аварийных режимов посвящена работа [115]. Эксперименты проводились в диапазоне начальных давлений от 3 МПа до
24,5 МПа. Начальный недогрев воды до температуры насыщения на входе в канал менялся от 0 до 150°. Для двух характерных режимов истечения воды: с образованием кольцевой изолированной полости вблизи входного сечения, либо в отсутствии изоляции кольцевой полости, когда последняя сообщается с выходным объемом, авторами были получены уравнения для расчета удельного относительного расхода.
В настоящее время значительное количество экспериментальных работ посвящено истечению недогретой и насыщенной жидкости из каналов различной геометрической формы [116-120]. Среди