Скачок конденсации в двухфазном потоке

В работе, посвященной газодинамике двухфазных сред [18], детально рассматриваются механизмы скачка конденсации и скачка уплотнения в сверхзвуковых потоках влажного пара, описаны методы экспериментального исследования потоков двухфазных сред. Р.Б. Эддингтон [76] показал зависимость интенсивности прямого скачка от чисел Маха в водовоздушном потоке, что нашло экспериментальное подтверждение в [75]. [c.99]

Снижение полного давления имеет место и в скачке, возникающем вблизи минимального сечения камеры смешения. Природа скачка на входе в диффузор до сих пор еще не исследована с необходимой полнотой. При объяснении причин образования скачка необходимо учитывать, что в двухфазном потоке с большой степенью влажности скорость звука в зависимости от частотно-структурного параметра может значительно снижаться. Особенно интенсивное уменьшение скорости звука отмечается при переходе к пузырьковой и слоистой структурам. Так как скорость двухфазного потока достигает в камере смешения больших значений, то число Маха может стать больше единицы при этом создаются условия, приводящие к образованию адиабатических скачков уплотнения. Следует учитывать, что в потоке большой влажности скачок уплотнения сопровождается конденсацией паровой фазы, частичной или полной. В пузырьковой среде в скачке могут происходить захлопывание паровых пузырьков и полная конденсация. Как показывают визуальные наблюдения за скачком в инжекторе, поток имеет однородную структуру (жидкая фаза практически лишена паровых пузырьков). Это дает основания предполагать, что рассматриваемый скачок является комплексным, сопровождающимся конденсацией, сжатием потока и исчезновением пузырьковой структуры (скачок уплотнения, совмещенный с кавитационным, конденсационным скачком). [c.269]

Стенд IV с оптическим прибором Теплера обеспечен несколькими рабочими частями. Одна рабочая часть предназначена для исследования скачков конденсации и скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке влажного пара, а также для исследования спектров обтекания различных тел. Другие рабочие части были ориентированы соответственно на исследование двухфазного пограничного слоя, спектров обтекания решеток профилей и течения в криволинейных каналах. На рис. 14-5 приводится чертеж плоского сопла, предназначенного для исследования скачков. Боковыми стенками служат два прямоугольных термостойких оптических стекла. Одна из торцовых стенок сопла выполнялась плоской, другая — профили- [c.391]

Опытами установлено также значительное влияние отношения плотностей фаз на характер распределения давлений в зоне конденсационных скачков. С уменьшением p=p2/pi возрастает интенсивность обменных процессов в двухфазном потоке и снижается максимальное переохлаждение перед скачком. В результате точка начала конденсации смещается против потока, всплеск давления в зоне теплоподвода сглаживается, что означает снижение интенсивности скачка конденсации. [c.325]

Модель течения в двухфазном диффузоре [44], положенная в основу рассмотрения, построена при следующих допущениях на входе в диффузор поток двухфазный, одномерный, равновесный термодинамически, течение установившееся, скольжение фаз отсутствует в цилиндрической части (горле) диффузора расположен прямой скачок, в котором происходит полная конденсация пара. Протяженность скачка полагается нулевой при этом допускается, что потерями трения в зоне скачка можно пренебречь. [c.130]

В лаборатории турбомашин МЭИ введены в эксплуатацию различные стенды влажного пара, ориентированные на экспериментальное изучение следующих основных задач I) механизма конденсации в равновесных и неравновесных течениях влажного пара при больших скоростях и, в частности, скачковой конденсации 2) механизма и скорости распространения возмущений в двухфазной среде и условий перехода через скорость звука 3) основных свойств дозвуковых и сверхзвуковых течений в каналах различной формы с подробным изучением волн разрежения и скачков уплотнения в эту группу включаются исследования основных энергетических и расходных характеристик сопл, диффузоров и других каналов 4) двухфазного пограничного слоя и пленок, образующихся на поверхностях различных форм 5) течений влажного пара в решетках турбин (плоских, прямых и кольцевых) с подробным изучением структуры потока, углов выхода, коэффициентов расхода и потерь энергии 6) структуры потока и потерь энергии в турбинных ступенях, работающих на влажном паре, с подробным изучением оптимальных условий сепарации влаги из проточной части и явлений эрозии. [c.388]

Вблизи минимального сечения камеры смешения на входе в диффузор происходит резкое, скачкообразное повышение статического давления. Это связано с тем, что скорость двухфазного потока достигает сверхзвуковых значений (скорость звука в пузырьковой среде мала), т е. создаются условия для образования адиабатных скачков уплотнения. При скачке могут происходить схлопывание пузырьков и полная конденсация паровой фазы. Аналогичный характер течения потока в ПВИ наблюдается, когда вместо насыщенной жидкости используется перегретый пар. [c.476]

Скачки могут возникнуть не только в адиабатических потоках но и в тех случаях, когда на малой длине потока происходит интенсивный подвод или отвод энергии (например, тепла) При этом образуются скачки, называемые тепловыми Наибольший интерес представляют два вида тепловых скачков распространение детонации и горения и скачки конденсации, связанные с движением двухфазной жидкости и, в частности, влажного пара или воздуха [c.187]

Автором недостаточно полно рассмотрены особенности движения двухфазной или двухкомпонентной среды с большими скоростями при высоких концентрациях жидкой (твердой) фазы. Особенно сложной и вместе с тем практически и теоретически важной является проблема течений двухфазных сред при больших скоростях, так как при таких течениях возникают различные структурные изменения, кардинально влияющие на гидромеханические, тепловые и акустические свойства среды. Хорошо известен, например, факт резкого снижения скорости звука при переходе потока парожидкостной смеси к пробковой, пенообразной и пузырьковой структурам. Известно также, что переход от пузырьковой структуры к чистой жидкости в потоках больших скоростей, как правило, сопровождается мощными скачками уплотнения (конденсации). К числу весьма важных вопросов необходимо отнести проблемы устойчивости упомянутых структур, условий и критериев перехода от одной структуры к другой. [c.7]

Ландау и Лифшиц [Л. 28] показали, что в скачке уплотнения однородной среды конденсация принципиально исключена. Иное положение может сложиться при течении двухфазного вещества. В скачках уплотнения происходит выделение тепла, связанное с ударной потерей кинетической энергии. В тех случаях, когда выделившееся количество тепла оказывается недостаточным для нагрева конденсированной части потока до новой равновесной температуры, отвечающей давлению за фронтом разрыва (например, при относительно высокой влажности набегающей среды или в слабых скачках), часть газообразной фазы конденсируется, освобождая недостающее количество тепла. При сравнительно же высоком начальном паросодержании, а также в скачках значительной интенсивности, когда количество выделяющегося тепла превышает его расход на нагрев конденсированной фазы, происходит осушка, а в известных случаях и перегрев пара. [c.236]

Стенд III (риа. 2,1) контур влажного пара с оптическим прибором Теп-лера и интерферометрической приставкой к нему — обеспечен несколькими рабочими частями. Одна из них предназначена для исследования скачков конденсации и скачков уплотнения в сверхзвуковом потоке влажного пара, а также спектров обтекания различных тел (рис. 2.3, a)j. Другие рабочие части предназначены соответственно для исследования двухфазного пограничного слоя и пленок <рис. 2.3,6), движения влажного пара в йлоских соплах и диффузорах, а также [c.23]

В паровом сопле Лаваля 1 (рис. 7.2) происходит превращение энтальпии рабочего тела в кинетическую энергию потока пара, с которой он поступает в камеру смешения 3. Через су-живаюш,ееся жидкостное сопло 2 в камеру смешения подается холодная жидкость. В камере смешения происходит обмен импульсом между паром и жидкостью и конденсация пара на жидкости. Коэффициенты теплоотдачи при конденсации смешением на порядок и более превышают коэффициенты теплоотдачи в случае поверхностной конденсации. По длине камеры смешения паросодержание падает. На коротких длинах структура потока меняется от капельного до пузырькового или пенного, где скорость звука резко уменьшается. Поток при умеренных скоростях становится сверхзвуковым и процесс конденсации заканчивается в диффузоре 5. При наличии нагрузки-сопротивления на выходе из инжектора конденсация завершается в совмещенном скачке уплотнения —конденсации, в котором двухфазный поток быстро переходит в однофазное течение жидкости. [c.124]

Опытные данные показывают, что при скоростях двухфазного потока большой влажности, превосходяш,их местную термодинамическую скорость звука, процесс восстановления в диффузоре суш,ественным образом отличается от восстановления давления в однофазных потоках. Это различие связано с наличием зоны весьма больших положительных градиентов давления и плотности (далее эта зона называется просто скачком), в которой происходит конденсация паровой фазы. [c.130]

Значительный интерес представляет поведение двухфазной среды за скачком конденсации. Учитывая, что скачок вызывает увеличение степени турбулентности потока, можно полагать, что здесь создаются условия, благоприятствующие взаимодействию и коагуляции капель, размеры которых увеличиваются. Вместе с тем, рост капель приводит к их скольжению (v конденсационным скачком возмон<на дополнительная конденсация пара или его вторичное переохлаждение. [c.173]

В качестве примера на рис. 2-6 показаны интерферограммы одного периода нестационарного процесса возникновения скачка уплотнения в сопле Лаваля при спонтанной конденсации водяного пара во влажном воздухе. Схема и основные размеры сопла показаны на рис. 2-7. Там же построены кривые распределения относительного статического давления pjpm и относительной плотности двухфазной среды p/poi для нескольких промежуточных режимов одного периода при нестационарном потоке. Эти кривые получены путем расшифровки интерфе-рограмм, представленных на рис. 2-6 (кривая распределения давления за зоной спонтанной конденсации построена приближенно и служит только для качественного объяснения процесса). [c.26]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...