Влияние турбулентных пульсаций на движение и рост частиц конденсированной дисперсной фазы в двухфазных потоках

• Автор: Шиян, Анатолий Антонович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Одесса
• Количество страниц: 121 c. : ил

ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Методы описания турбулентных потоков

1.2. Движение частиц конденсированной дисперсной фазы

в двухфазных турбулентных потоках

1.3. Рост конденсирующихся частиц в турбулентных

потоках

1.4. Описание коагуляции в двухфазных потоках

1.5. Потери имцульса на образование поверхности

раздела между фазами

1.6. Постановка задачи

2. ОСОБЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЧАСТИЦ В ТУРБУЛЕНТНЫХ ПОТОКАХ
2.1. Появление поперечной миграционной скорости частиц в произвольных турбулентных потоках с поперечным сдвигом
2.2. Модель возникновения поперечного движения
частиц в турбулентном сдвиговом потоке
2.3. Уменьшение интенсивности турбулентных пульсаций газа в присутствии частиц конденсированной дисперсной фазы
3. РОСТ ЧАСТИЦ КОНДЕНСИРОВАННОЙ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ В ПОЛЕ
ТУРБУЛЕНТНЫХ ПУЛЬСАЦИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
3.1. Рост капель конденсированной дисперсной фазы в турбулентном поле температур с учетом истощения
пара
3.2. Расчет изменения монодисперсного спектра капель
в турбулентном потоке
4. УЧЕТ ПСЩЦИСПЕРСНОСТИ ЧАСТИЦ И НАЛИЧИЯ У НИХ
МИГРАЦИОННОЙ СКОРОСТИ В НЕКОТОРЫХ ПРИЛОЖЕНИЯХ
4.1. Особенности процесса коагуляции в турбулентных сдвиговых потоках
4.2. Учет полидисперсности частиц при расчете потерь имцульса в соплах
ВЫВОДЫ ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ОБОЗНАЧЕНИЯ (к - радиус частицы
Дг - поперечное ускорение частицы, обусловленное турбулентными цульсациями скорости газа $ - прицельное расстояние при рассеянии частицы на отдельном вихре
С - численная концентрация молекул пара
ЕЬ - коэффициент диффузии пара
Ер - кинетическая энергия миграционного движения частиц
Еу - кинетическая энергия цульсаций газа
Д ?, а) - функция распределения частиц по радиусам в точке потока 1 в момент времени *
- функция распределения частиц по скоростям
?( а} - функция распределения частиц по радиусам
^ - ускорение силы тяжести
” временная зависимость скорости установившихся пульсаций поперечной составляющей скорости частицы

Кв - характерный масштаб турбулентных цульсаций
/ - внутренний масштаб турбулентности
X - внешний масштаб турбулентности
ир - счетная концентрация частиц
Д/ - плотность вихрей (их число в единице площади)
А/р - полное число частиц
р - величина удельного имцульеа сопла без учета потерь

на образование поверхности раздела между фазами Р - давление пара
^ - заряд частицы
- текущая координата частицы в потоке Я - радиус вихревой пульсации

ставим как некоторое возмущение, заключенное в круге радиуса Я. Радиусы всех цульсаций считаем одинаковыми (рис. 2). Поле скоростей внутри рассматриваемого круга представим в виде и
= 10 7 , где иг) - угловая скорость, одинаковая для всех цульсаций. Таким образом все пульсации полагаются одинаковыми,вращающимися в одну сторону вихрями. Турбулентность газового потока заключена в данной модели в том, что эти вихри случайно расположены в пространстве. Отметим здесь также, что данная модель имеет много общих черт с моделью, рассматриваемой в [27], и отражает наиболее существенные черты сдвигового потока.
Данная модель турбулентности может соответствовать и некоторым когеретным структурам, часто встречающимся в турбулентных потоках [12,15] . В [25] показано, что предложенная структура является в некотором роде универсальной для двумерного турбулентного потока. Рассмотренная модель отражает также некоторые особенности течения в турбулентном пограничном слое. Действительно, в [23] в экспериментах наблюдался пик энергии пульсаций при некоторой частоте, что соответствовало появлению некоторой упорядоченной структуры. Второй пик, на более высокой частоте, можно интерпретировать как указание на некоторое одинаковое для всех цульсаций строение. Модель может также соответствовать и пульсациям, проишедшим из распада крупной вихревой пульсации.
Скорость скольжения частиц НДФ полагаем постоянной. Как первое приближение это часто используется при расчете двухфазных течений в соплах [34] , Результаты проведенного рассмотрения будут справедливы и в случае, когда характерное изменение скорости скольжения частицы КДФ на длине, соответствующей масштабу турбулентности [^^/скх) ^ МНОГ0 меньше значения скорости скольжения |/6 . В рассматриваемой модели в качестве характерно-