Структурные параметры восходящего снарядного потока

• Автор: Обручкова, Лилия Римовна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СНАРЯДНОГО ПОТОКА В МИФИ НА ПРЕДШЕСТВУЮЩИХ ДАННОЙ РАБОТЕ СТАДИЯХ И БАЗИСНЫЕ ИСХОДНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СТРУКТУРЕ СНАРЯДНОГО ТЕЧЕНИЯ
1Л. Параметрическое описание двухфазного снарядного потока
1.2. Экспериментальные установки и резистивные методы диагностики структуры
1.3. Модель восходящего снарядного течения в вертикальном канале
1.4. Постановка задачи на данное исследование
ГЛАВА 2. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПАРАМЕТРА СТРУКТУРЫ ПОТОКА -“ДОЛИ ВРЕМЕНИ СЛЕДОВАНИЯ СНАРЯДОВ (40”
2.1. Оценка доли времени следования снарядов исходя из принципов минимума количества движения и минимума энергии
2.2. Интерпретация временного веса кольцевой структуры Т' как числа Струхаля
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. СТРУКТУРА СНАРЯДНОГО ПОТОКА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ДИАМЕТРАХ КАНАЛА
3.1. Истинное объёмное газосодержание <ф> как режимная характеристика
3.2. Экспериментальное исследование влияния внутреннего диаметра трубы на параметры снарядной структуры
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДАВЛЕНИЯ В

ПАРОВОДЯНОМ ПОТОКЕ НА ЕГО СТРУКТУРУ
4.1. Экспериментальное исследование изменений параметров
структуры при увеличении давления
4.2. Режимные характеристики, вызывающие некоторую
гомогенизацию структуры потока
4.3. Выводы
ГЛАВА 5. МОДИФИКАЦИЯ МОДЕЛИ СНАРЯДНОЙ СТРУКТУРЫ
ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА
5.1. Зависимость параметров снарядной структуры от режимных
факторов
5.2. Расширение области применимости аналитической модели
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
СПИСОК ТАБЛИЦ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ
ПРИЛОЖЕНИЕ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ.

ВВЕДЕНИЕ
Научные исследования в области гидродинамики и теплообмена двухфазных потоков (ДФП) необходимы для создания перспективного и совершенствования современного энергетического и химикотехнологического оборудования. Исследования по кипению и ДФП насчитывают десятки тысяч публикаций, и интерес к ним постоянно увеличивается. Это объясняется, прежде всего, технико-экономическим значением ДФП для различных областей новой техники. Различные структуры ДФП реализуются в оборудовании тепловых и атомных электростанций, в криогенной и холодильной технике, в массообменных процессах химической промышленности, в барботажных устройствах, при добыче и транспортировке нефти и газа. Актуальность исследования теплофизики двухфазных потоков обусловлена существующими требованиями к эффективности и надежности эксплуатации оборудования, оптимизации технологических процессов, анализу возможных аварийных ситуаций.
На данном этапе изучения ДФП основным источником получения знаний о таких потоках является эксперимент. Изучение физических закономерностей начинается с получения экспериментальной информации, затем она теоретически обобщается и создается расчетная модель процесса, в дальнейшем отдельные положения модели уточняются при помощи новых экспериментов. Эксперимент необходим также для проверки априорных теоретических представлений и верификации вычислительных моделей.
Научное объяснение и обобщение получаемой информации, а также внедрение часто противоречивых результатов исследований в практику по-прежнему остаются трудной задачей. Такое положение отражает чрезвычайную сложность проблем ДФП, которые связаны с проблемами турбулентности, но в условиях более сложных, чем в однофазных потоках,

[(1-Ч/)<фпр >] в общее газосодержание <ф> (формула (1.11)) по
сравнению с кольцевой структурой снарядов [¥ <фсн>], можно полагать, что уравнение (1.32) вполне приемлемо при разных <ф> в широких пределах по исм.
Выражение для связи расходного и истинного газосодержаний обычно рассматривается в виде
—|— = -На- (1.33) иди _|^=172сн (1. .34)
<ф> исм <ф> исм
Однако, в самом общем случае (при учете встречного массопереноса) это не совсем так. Из формулы (1.28) после перегруппировки имеем
(и2с1Ги2пр), (1.35)
<Ф> исм исм<ф>
откуда видно, что |3/<ф> не совпадает тождественно ни с и2СН/иСм, ни с
ин/исм.
Только когда встречным массопереносом можно пренебречь, в развитом снарядном потоке и2сн= и2пр= ин= и2 и тогда
ин _и2сн_ и
(1.36)
< ф > исм исм исм
Экспериментальные данные и расчетные оценки [53] выявили отсутствие или несущественность влияния встречного массопереноса на параметры снарядной структуры.
Для развитого восходящего снарядного потока в вертикальной трубе со снарядами без капель жидкости и пленкой без пузырьков газа при условии несжимаемости фаз и пренебрежении встречным массопереносом (и2сн= и2пр= ин= и2) система уравнений снарядного потока становится замкнутой, состоящей из 10 уравнений [68]: параметрического структурного уравнения
<ф> = <фпр> (1- 40 + <фсн> (1.37)