Исследование турбулентной двухфазной неравновесной многокомпонентной полидисперсной неизотермической осесимметричной струи с фазовыми переходами, коагуляцией и дроблением капель

• Автор: Парамонов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 249 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. МОДЕЛЬ ТУРБУЛЕНТНОЙ МНОГОФАЗНОЙ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ СТРУИ С УЧЕТОМ ПРОЦЕССОВ ИСПАРЕНИЯ, КОНДЕНСАЦИИ, КОАГУЛЯЦИИ И ДРОБЛЕНИЯ КАПЕЛЬ. /8
1.1 Основные замечания и допущения
1.2 Уравнение баланса масс
1.3 Уравнение баланса количества движения
1.4 Уравнение баланса энергии фаз
1.5 Уравнение диффузии компонентов газовой фазы
1.6 Описание процессов конденсации и испарения
1.7 Описание процессов коагуляции и дробления капель
1.8 Система осредненных уравнений, описывающих многофазное многокомпонентное неизотермическое турбулентное струйное течение и граничные условия
2. МОДИФИЦИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ПЕРВОГО ПОРЯДКА
2.1 Моменты корреляции пульсационных параметров фаз
2.2 Модель взаимодействия фаз в турбулентном многофазном
потоке
3. ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ДВУХФАЗНОЙ НЕИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ ПОЛИДИСПЕРСНОЙ ТУРБУЛЕНТНОЙ СТРУИ С ФАЗОВЫМИ ПЕРЕХОДАМИ
3.1 Метод решения системы
4. ПРОВЕРКА АДЕКВАТНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ МОДЕЛИ
4.1 Сопоставление результатов расчета с экспериментом на примере струи фреона
4.2 Сравнение расчетов струи метанола с расчетами по другим известным моделям
4.3 Выводы по главе
5. ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ НА ПАРАМЕТРЫ МНОГОФАЗНОЙ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СТРУИ С ФАЗОВЫМИ ПЕРЕХОДАМИ, КОАГУЛЯЦИЕЙ И ДРОБЛЕНИЕМ КАПЕЛЬ
5.1 Анализ влияния граничных условий на осредненные параметры струи
5.2 Анализ влияния граничных условий на турбулентные параметры струи
6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МОДЕЛИ В ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТАХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.
О, - характерный диаметр (размер) класса капель.
Б - количество классов капель. f - индекс данного класса частиц.
К - количество компонент несущей фазы. к - индекс данного компонента газа.
V - контрольный объем.
V; - часть объема, занимаемая компонентой газа (I = к ) или частицами класса Б (I = Б).
Г - контрольная поверхность, т - время.
р - физическая плотность.
1У - вектор скорости.
Ъ} - вектор угловой скорости вращения капель.
П - единичный вектор.
- обозначение мгновенного значения параметра, а - объемная концентрация.
" - обозначение мгновенного значения параметра, полученного
после осреднения по пространству
' - обозначение пульсационного значения параметра.
т - обозначение значения параметра на оси струи,
о - обозначение значения параметра на оси в начальном сечении
струи.
Р - показатель типа струи (осесимметричная или плоская).
§ - вектор массовых сил, отнесенных к единице массы, действующих на газовую фазу и капли класса £

+1<(с1М}/Ж{С + ыУ! 2)> +
< (й?М//Л )(//+й/2/2 ) > + (1.39)
+< (<1м у л)г 0; - /;+яг/212 - ягV / 2) +< йют >
После замены внутренней энергии на энтальпию, раскрытия пространственно - временного осреднения всех величин в уравнениях (1.38) и (1.39), проведения оценки порядка членов этих уравнений в приближении пограничного слоя и простых преобразований с использованием уравнений баланса масс и количества движения фаз получаются уравнения энергии, описывающие многофазное струйное течение. Для стационарного двухмерного струйного течения эти уравнения записываются следующим образом:
- уравнение энергии газовой фазы
к з т
иИ{ркаксРк)-с+ (1.40)

ркарак<рк'у ]>+рк<акУ'>]+
1 д гп 1 I I ди
+ Т,[сркРкак )<Т V >+ <и V

Есй:(м/-м)-Х1!(М//Л) ’к<0ая>
/=1 /=1 к = /Ф
/=1 /=1 *=1 /ф /=
- уравнение энергии капель
Г, / 7}

Ту ( д Т
р,аги,с, + ргс,агуг + <агт/'>)у— +