Х. ОМАР, Ю. Е. ПОХВАЛОВ1

Atomic Energy Commission of Syria, P. O. Box 6091, Damascus, Syria.

1Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

МОДЕЛЬ РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ СНАРЯДНОГО ТЕЧЕНИЯ

ПРИ БАРБОТАЖНОМ РЕЖИМЕ В ТРУБАХ

НЕБОЛЬШОГО ДИАМЕТРА

Снарядный режим характеризуется движением в жидкости крупных газовых пузырей, имеющих снарядообразную форму (называемых пузырями Тейлора или снарядами газа), поперечные размеры которых соизмеримы с поперечным сечением канала, а длина может достигать нескольких диаметров трубы. От стенки снаряды газа отделены слоем текущей жидкости, а друг от друга – жидкостными пузырьковыми пробками. Ввиду большой распространенности в оборудовании многих отраслей промышленности, снарядный режим интенсивно изучается в последние десятилетия многими исследователями. Для двухфазных газожидкостных потоков характерно образование крупномасштабных структур, обусловленных взаимодействием фаз. В случае снарядного течения такие структуры, как газовые снаряды и разделяющие их жидкие пробки, наиболее четко выделены. При снарядном режиме течения пароводяной смеси в каналах энергоустановок наблюдается крупномасштабные пульсации давления, температуры стенки канала, скоростей течения фаз, возможно развитие колебательных процессов в системе, наступление кризиса теплообмена при кипении или усталостные разрушения материала каналов. Для того, чтобы предсказывать поведение снарядного течения, были предложены различные модели. Однако, из-за сложной структуры снарядного потока и его крупномасштабного пульсационного характера, теоретические описания этого течения не развиты. Поэтому, выполнение экспериментальных исследований становится весьма необходимым, чтобы обеспечить достаточную информацию данные для развития надежных вычислительных моделей.

В последние годы некоторые параметры снарядного потока приводятся в литературе и, как правило, выборочно. Или чистоты следования снарядов или длины пробок, снарядов и т. п. Однако экспериментального материала сразу по всему комплексу параметры структуры снарядного потока получаемого в единичном эксперименте (при выбранном барботажном режиме) не публиковалось. Не менее важной является задаче взаимосвязанного определения всех параметров при изменении режима течения, т. е. создание замкнутой системы уравнений (модели), характеризующей структуру и кинематику двухфазной барботажной смеси.

В настоящей работе проведено экспериментальное исследование газожидкостного снарядного течения в вертикальной трубе (с внутренним диаметром 21 мм) при барботажном режиме. Разработана модель структуры и скоростей фаз, связывающая все статистические параметры развитого снарядного потока при барботажном режиме. Скорости ниспадающей плёнки вокруг снаряда и жидкости в жидкой пробке предсказаны с помощью предлагаемой модели.

Список литературы

1.  , Взаимосвязь параметров структуры развитого снарядного течения при барботажном режиме в трубах небольшого диаметра//Инженерная Физика, 2006, 2, С. 24-29.

2.  , Параметры снарядного течения при барботажном режиме в трубах небольшого диаметра//Теплоэнергетика, 2007, 1, С. 59-62.