Численное моделирование газогидродинамических процессов в канале переменного сечения газохода при отводе и охлаждении горячих газов энергетических установок

• Автор: Козлова, Анна Викторовна
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ Перечень условных обозначений, сокращений и индексов Введение

Глава 1. Обзор литературы по проблемам идентификации и расчета газогидродинамических процессов в каналах газоходов переменного сечения при отводе и охлаждении горячих газов энергетических установок

1.1. Проблемы отвода и охлаждения горячих газов энергетических установок

1.2. Устройства для отвода и охлаждения горячих газов энергетических установок

1.2.1. Открытая установка с водной защитой

1.2.2. Установка с уловом, нейтрализацией и охлаждением горячих газов энергетических установок при низком давлении
1.2.3. Экологически чистый стенд для отвода и охлаждения горячих газов энергетических установок
1.3. Вычислительное моделирование и проблемы идентификации и учета газогидродинамических процессов в канале переменного сечения газохода при отводе и охлаждении горячих газов энергетических установок

1.4. Обзор программных систем инженерного анализа газогидродинамических процессов

Выводы по главе

Глава 2. Подготовка вычислительного эксперимента по расчету газогидродинамических характеристик потока в канале переменного сечения газохода
2.1. Разработка математической и физической моделей
2.1.1. Физическая модель
2.1.2. Математическая модель
2.2. Выбор метода решения

2.3. Создание геометрической (твердотельной) модели и построение расчетной сетки
2.4. Задание начальных и граничных условий
2.5. Задание дополнительных параметров
2.6. Оценка сходимости и обеспечение устойчивости решения Выводы по главе
Глава 3. Проведение вычислительного эксперимента по расчету газогидродинамических процессов в канале переменного сечения газохода при отводе и охлаждении горячих газов энергетических установок
3.1. Расчет газогидродинамических характеристик потока в канале переменного сечения газохода
3.2. Расчет газогидродинамических характеристик потока в канале переменного сечения газохода при непрогнозируемой задержке подачи воды
3.3. Расчет волновых процессов в канале переменного сечения газохода
3.4. Оценка температурного режима вблизи стенки газохода Выводы по главе
Глава 4. Разработка комплекса инженерных методик расчета нестационарных газогидродинамических процессов в канале переменного сечения газохода при отводе и охлаждении горячих газов энергетических установок и сравнение результатов расчета с результатами физических экспериментов, численных и аналитических решений
4.1. Комплекс инженерных методик расчета нестационарных газогидродинамических процессов в канале переменного сечения газохода при отводе и охлаждении горячих газов энергетических установок
4.1.1. Инженерная методика выбора количества и расположения

форсунок при построении твердотельной модели канала переменного сечения газохода
4.1.2. Инженерная методика проведения вычислительного эксперимента по оценке параметров нестационарных газогидродинамических процессов в канале переменного сечения газохода
4.1.3. Инженерная методика обеспечения допустимых режимов работы газохода по температуре потока в выходном сечении и вблизи стенки
4.1.4. Инженерная методика определения настроек газохода
4.2. Сравнение результатов вычислительного и аналитического решений
4.2.1. Расчет газового эжектора
4.2.2. Расчет теплового баланса для газового и газожидкостного эжекторов
4.2.3. Определение скорости распространения ударной волны
4.3. Сравнение результатов вычислительного и физического экспериментов
4.4. Сравнение результатов вычислительных экспериментов Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты внедрения

потока и т.д., необходимых для полного представления рабочих процессов в канале переменного сечения газожидкостного эжектора [64].
В работах [18, 21, 36, 61, 75, 91, 123, 138] рассмотрены вопросы горения
ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНЫХ СМесеЙ. Работы В ОСНОВНОМ ОТНОСЯТСЯ' к проектированию и исследованию камер сгорания воздушно-реактивных двигателей. Модели горения основаны, в большинстве случаев, на использовании уравнений сохранения движения и энергии в интегральной форме.
Работы [4, 8, 36, 91, 123,] рассматриваются вопросы распыливания и дробления струи жидкости в газовом потоке. В литературе [1, 117, 136] представлены эмпирические зависимости для оценки спектра распыла и траектории капель жидкости. Квазиодномерный метод [117] расчета струйного смешения в каналах позволяет определить распределение осредненных и 'пульсационных полей концентраций при квазиодномерном течении в камере смешения, т.е. при приближенном постоянстве скорости, плотности и коэффициента турбулентной диффузии.
В потоках возможно соударение частиц и, как следствие, их коагуляция, деформация и дробление. Таким процессам посвящены работы [23, 74, 108, 124].
При попадании капель в высокотемпературный' поток, происходит их нагревание и испарение. Вопросы испарения капель жидкости и конденсации паров отражены в работах [23, 30, 73, 126, 151]. В данных работах рассматриваются фазовые переходы чистых веществ.
В работах [15, 34, 35, 110] рассматриваются методы расчета течений с фазовыми переходами. Однако в них не учитываются процессы горения, растворение газовой фазы в жидкости, дозвуковые и. сверхзвуковые течения потока.
В работе [62] приведена математическая модель одномерного химически неравновесного газожидкостного течения. Данная модель не учитывает растворение газовой фазы в жидкости, неопределенность положения сечений