Приложение 2

УДК 66.048

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ДИСПЕРСНО-ПЛЁНОЧНОГО ПРЯМОТОЧНОГО ДВИЖЕНИЯ

ПАРОЖИДКОСТНОГО ПОТОКА

,

Казанский государственный технологический университет

В работе представлены результаты экспериментальных исследований динамики дисперсно-кольцевого прямоточного двухфазного потока в цилиндрических каналах.

Результаты экспериментального исследования теплопереноса в плёнке жидкости в условиях сильного взаимодействия фаз [1], когда … . Характер полученных осциллограмм показан на рис. 1.

Рис. 1. Осциллограмма, полученная при использовании

трех последовательно установленных датчиков

Результаты обработки осциллограмм подтвердили наличие на поверхности плёнки жидкости в условиях сильного взаимодействия фаз трёх основных типов волн: волн ряби или капиллярных волн, крупных волн и волн возмущения, рис. 2.

Рис. 2. Распределение относительной амплитуды волн

при W = 28,1 м·с–1; q = 1,1 м2·ч–1

В области нижней границы … волн рассчитывалась по методике, предложенной в работе [8]:

(1)

где dmax, dmin — толщина плёнки на гребне волны и во впадине.

Обработка опытных результатов убедительно показала, что среднестатистические значения относительной амплитуды выделенных типов волн не зависят от скорости газа и плотности орошения (рис. 3 и 4) и составляют для капиллярных волн — 0,16, для крупных волн — 0,52, и волн возмущения — 0,72, хотя относительная амплитуда некоторых волн возмущения достигает величины 0,9 — 1,0.

Значения частоты различных типов волн в зависимости от расхода взаимодействующих фаз определялись на основе соотношения

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

(2)

где v — скорость протяжки плёнки осциллографа;

b — расстояние на осциллограмме между двумя соседними гребнями рассматриваемого типа волн.

Результаты измерений позволили получить обобщающие эмпирические соотношения.

Капиллярные волны: f = 8,33 W1,45 ± 0,05 q0,5 ± 0,05.

Крупные волны: f = 2,1 W1,45 ± 0,05 q0,45 ± 0,05

при W менее 25 м·с–1. (3)

f = 3,0 W2,0 q0,45 ± 0,05 при W более 25 м·с–1.

Волны возмущения: f = 0,315 W1,45 ± 0,05 q0,5 ± 0,05.

Результаты измерений …, показали, что фазовая скорость …описывается уравнением:

ω = 0,075W1,0 q0,3, м·с–1 (5)

W, м/с
 

q, м3/м×ч
 

Рис. 5. Зависимость частоты капиллярных волн

от скорости газа (а) и плотности орошения (б).

Плотность орошения q (м2·ч–1): 1 — 0,455; 2 — 1,1; 3 — 2,5.

Скорость газа W (м·с–1): 4 — 14,2; 5 — 27,8; 6 — 36,45.

Библиографический список

1. Hewitt G. F., Hall-Taylor N. S. Annular Two-phase Flow
// A. E.R. E. Harwell, England, Pergamon Press, 1974. P. 408.

2. , , Жаворонков волновых характеристик восходящего прямоточного течения в системе воздух—вода // ТОХТ, — 1975. — Т.9. — №3. — С.409.

3. Hall-Taylor N. S., Hewitt G. F., Lacey P. M.C. The motion and frequency of large disturbance waves in annular two-phase flow of air-water mixtures. //Chem. Eng. Sci., 1963. V.18. №8. P.537.

4. Nedderman R. M., Shearer C. J. Correlations for the frequency of large waves in annular two-phase flow.// Chem. Eng. Sci., 1963. V.18. №10. P.661.

5. Hall-Taylor N. S., Nedderman R. M. The coalescence of disturbance waves in annular two-phase flow // Chem. Eng. Sci., 1968. V.23. №6. P.551.

6. Telles A. S., Dukler A. E. Statistical characteristics of thin, vertical, wavy liquid films // Ind. Eng. Chem. Fundam., 1970. V.9. №3. P.412—421.

7. , Николаев гидромеханики двухфазных сред. — Казань: Мастер – лайн, 1998. — 122с.

8. Капица течение тонких слоёв вязкой жидкости. // ЖЭТФ. — 1948. — Т.18. — №1. — С.3.

9. , , Рунова параметров плёночного волнового течения на вертикальной пластине. // ТОХТ. — 1969. — Т.3. — №2. — С.200.

10. Nishikawa K., Sekoguchi K., Nakasatomi M, Kaneusi A.
// Cocurrent Gas-Liquid Flow, 1969. №1. P.47.