Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Сверхзвуковое течение двухфазных газокапельных потоков в соплах

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-86-96

Полный текст:

Аннотация

Для практических приложений описания процессов, происходящих при течении двухфазных газожидкостных смесей, необходима простая физико-математическая модель, описывающая поведение двухфазной среды во всем диапазоне изменения концентраций фаз и в широком диапазоне изменения давлений. Проблемы такого рода встают в разных отраслях промышленности и техники. В космической промышленности часто приходится сталкиваться с движением различных газов в соплах ракет, рассматривать сгорание, конденсацию различных паров на стенках сопел и дальнейшее их влияние на скоростной подслой у стенки сопла. Большой акустический эффект, исходящий от двигателей, влияет на газожидкостную смесь в соплах ракетных двигателей. В металлопромышленности имеет место охлаждение металла с помощью форсунок, в которых эмульсионная смесь подаѐтся под высоким избыточным давлением. Но это лишь краткий перечень прикладных задач, в которых приходится сталкиваться с проблемой такого типа. В работе приведены результаты и направления исследования проблематики течения двухфазных дисперсных газокапельных потоков в соплах за последнее время. Изложены основные методы исследования двухфазных гетерогенных потоков. Приводятся основные характеристики протекания гетерогенных двухфазных потоков в соплах, которые были подтверждены опытными результатами. Приводится расчѐт течения воздушно-капельного потока в сопле Лаваля. Изложена методика, которая опирается на интегральные энергетические уравнения для двухфазных дисперсных потоков. Изложены основные проблемы и вопросы, касающиеся дальнейшего описания и изучения двухкомпонентных потоков. В расчетах пренебрегается структура двухфазного потока и рассматривают его течение как односкоростной однотемпературный континуум.

Об авторах

А. И. Шарапов
Липецкий государственный технический университет
Россия
г. Липецк


А. А. Черных
Липецкий государственный технический университет
Россия
г. Липецк


А. В. Пешкова
Липецкий государственный технический университет
Россия
г. Липецк


Список литературы

1. Черных А.А., Пешкова А.В. Начальные сведения о теории распространения звука в двухкомпонентных смесях// Труды 3-й Международной научной конференции студентов и молодых ученых. «Молодежь и системная модернизация страны»; 22-23 мая 2018., Курск, 2018. С. 207–211.

2. Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Шрейбер И.Р. Распространение волн в газовых и парожидкостных средах. Новосибирск ИТФ СО АН СССР, 1983. 237 с.

3. Губарев В.Я. Газожидкостные течения в соплах. // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П.А. Соловьева. 2017. № 4 (43). С. 61–68.

4. Черных А.А., Шарапов А.И., Пешкова А.В. Акустические процессы в газокапельных средах. // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2018.№ 2(24). C. 281-286.

5. Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Топорков Д.Ю., Ильгамов М.А. Образование сходящихся ударных волн в пузырьке при его разрушении. ДОКЛАДЫ ФИЗИКИ. 2014. Т.59. № 9. С. 431- 435.

6. Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Ильгамов М.А., Топорков Д.Ю. Сильное сжатие пара в кавитационных пузырьках в воде и ацетоне. // Вестник Башкирского университета. 2017.№ 3.(22) С. 580-585.

7. Черных А.А., Пешкова А.В., Шарапов А.И. Основные положения теории акустики двухфазных сред. // Труды 5-й Международной молодежной научной конференции. 2018. C. 302- 305.

8. Губарев В.Я. Скорость звука в газожидкостных средах. В сборнике: Энергосбережение и эффективность в технических система // Труды Международной научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. Тамбовский государственный технический университет. 10-12 июля 2017.Тамбов.

9. Нигматулин Р.И., Болотнова Р.Х. Широкое уравнение состояния воды и пара в упрощенной форме.// Теплофизика высоких температур .2011. Т.49. № 2 С. 303-306.

10. Покусаев Б.Г., Таиров Е.А., Васильев С.А. Низкочастотные волны давления в парожидкостной среде с фиксированным слоем сферических частиц. // Акустическая физика.. 2010.56. № 3(56). С. 306-312.

11. Федотовский В.С., Прохоров Ю.П., Верещагина Т.Н. Динамическая плотность и скорость распространения волн давления в дисперсных средах // Теплоэнергетика. 2001. № 3(48). С. 70–74.

12. Донцов В.Е., Накоряков В.Е., Донцов Е.В. Процессы образования и растворения гидратов за ударной волной в жидкости, содержащей пузырьки газа //. Журнал прикладной механики и технической физики. 2009; № 2(50) .С. 318-326.

13. Шагапов В.И. Влияние тепломассобменных процессов между фазами на распространение малых возмущений в пене. Теплофизика высоких температур. //Вестник Башкирского Университета.. 1985 Т.23.№ 1. С.126-132.

14. Черных А.А., Губарев В.Я. Распространение звуковых волн в двухфазных средах// Труды 5 Международной научно-технической конференции студентов, молодых учѐных и специалистов «Энергосбережение и эффективность в технических системах». 2018. С. 272-273.

15. Накоряков В. Е., Донцов В. Е., Покусаев Б. Г. Распространение волн давления в жидкости с твердыми частицами и пузырьками газа // Инженерная теплофизика. 1994. Т.4.№ 2. С. 173– 188.

16. Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Топорков Д.Ю., Ильгамов М.А. Образование сходящихся ударных волн в пузырьке при его сжатии. Доклады академии наук. 2014.Т.458. № 3. С.282.

17. Нигматулин Р.И., Губайдуллин Д.А., Федоров Ю.В. Акустические волны разной геометрии в полидисперсных пузырьковых жидкостях. Теория и эксперимент. 2014. Т.450. № 6 . С.665.

18. Нигматулин Р.И., Аганин А.А., Ильгамов М.А., Топорков Д.Ю. Эволюция возмущений сферической формы кавитационного пузырька. Ученые записки Казанского университета. 2014.Т.156. № 1. С. 79-108.


Для цитирования:


Шарапов А.И., Черных А.А., Пешкова А.В. Сверхзвуковое течение двухфазных газокапельных потоков в соплах. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(3):86-98. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-86-96

For citation:


Sharapov A.I., Chernykh A.A., Peshkova A.V. Supersonic flow of two-phase gas- droplet flows in nozzles. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(3):86-98. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-3-86-96

Просмотров: 37


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)