Copyright © СО РАН

СО РАН

 
     
 

Институт теплофизики им. С.С.Кутателадзе СО РАН, 2003 год


Научные направления:

  • 1. ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ (период 2003-2006 гг.)
  • 2.1.1 Тепломассообмен, гидро-, газо- и плазмодинамика
  • 2.2.1 Общая механика. Динамика космических тел и управляемых аппаратов, транспортных систем
  • 2.2.2 Механика жидкости, газа и плазмы, твердого тела, неидеальных и многофазных сред

Описание научного результата:

Разработана математическая модель расчета структуры турбулентности и тепломассопереноса газокапельных потоков в каналах. В результате проведенных численных исследований впервые обнаружено, что наличие в потоке относительно небольшого содержания дисперсной фазы (до 10% по массе) вызывает уменьшение турбулентности газовой фазы до 20% (рис.1). Более крупные частицы увеличивают ламинаризацию потока за счет вовлечения их в высокоэнергетические крупномасштабные пульсации газового потока. Установлено, что профили скорости газа и дисперсной фазы в пристенной зоне имеют локальные максимумы, которые обусловлены влиянием важных факторов — интенсивным паровыделением, снижением плотности смеси в окрестности стенки, инерционным воздействием частиц на поток и др. В итоге, несмотря на ламинаризирующее воздействие дисперсной фазы, турбулентное трение на стенке за счет фазовых переходов увеличивается с ростом концентрации капельной фазы в потоке до 15%, а теплообмен в 2—5 раз по сравнению с однофазным течением воздуха. Полученные результаты важны для понимания фундаментальных закономерностей гидродинамики и тепломассопереноса в двухфазных потоках с фазовыми превращениями и могут быть использованы для интенсификации теплообмена с помощью газокапельных потоков в энергоустановках.

Рис. 1. Подавление турбулентности на оси трубы газокапельного потока (ML1 — массовая концентрация дисперсной фазы; k0/k0A — отношение турбулентных энергий двухфазного и однофазного течения на оси трубы).
Размер капель (мкм): 1 — 1; 2 — 10; 3 — 30; 4 — 50; 5 — 100.





http://www-sbras.nsc.ru/win/sbras/rep/rep2003/tom1/mec/mec.html#3





[по направлениям] ||[по институтам] ||[по годам] ||[поиск] ||[содержание]

   
       

 

Разработано и поддерживается Институтом вычислительных технологий СО РАН