Модель кольцевого течения

Модель кольцевого течения [c.251]

По существу, этот подход можно рассматривать, как некий аналог сплошной модели кольцевого течения смеси, в которой пренебрегается движением жидкости в пленке (жидкость учитывается через унос капель с поверхности раздела), а вместо неподвижных стенок канала рассматривается поверхность раздела фаз с некоторой шероховатостью. Плотность ядра рассчитывается на основе допущения о гомогенности потока. [c.240]

Модель раздельного течения представляет собой нечастый случай, при котором реальная картина газожидкостного течения воспроизводится в модели достаточно точно. Взаимодействие газового (парового) потока со стекающей пленкой жидкости, кольцевые двухфазные потоки, в которых преобладающая часть жидкости течет в виде тонкой пленки по стенке, а в ядре потока движется газ, расслоенные течения в горизонтальных каналах — это те задачи, для которых модель раздельного течения вполне уместна. В рамках этой модели уравнения сохранения записываются отдельно для газовой и жидкой фаз, при этом форма границы раздела предполагается известной (плоской или цилиндрической). Реальная картина и в этих видах течений, как правило, намного сложнее той, что принимается в модели (в ней обычно не учитывают наличие жидких капель в потоке газа, волны на межфазной поверхности), но модель раздельного течения здесь, конечно, значительно ближе к реальности, чем гомогенная. [c.17]

МПа, массовой скорости p wg = 2000 кг/(м с). Опытные данные [38] хорошо согласуются с расчетом по скорректированной (уравнение (7.32а)) гомогенной модели. При этом, если для давления 9,8 МПа отклонение опытных точек от расчетной зависимости наблюдается при ф > 0,7 х > 0,22), то при меньшем давлении хорошее согласие с расчетом сохраняется вплоть до ф = 0,78 (х 0,18), т.е. в области дисперсно-кольцевого течения. [c.325]

Очевидно, что такие сложные течения в теоретическом плане могут анализироваться только путем рассмотрения некоторых условных моделей так, как это. например, было сделано в гл. 6 на примере кольцевого течения жидкой фазы в трубе. Однако в данном случае основными должны являться модели с диспергированной компонентой при больших газосодержаниях — жидкой и при малых— газовой (паровой). [c.263]

Фиг. 1. Модель кольцевого режима при горизонтальном течении.

Рассмотрим далее осесимметричное кольцевое течение со срывом части жидкости более легкой фазой. Чтобы определить количество жидкости, уносимое потоком газа, примем приближенную модель этого течения. Вследствие малой толщины жидкого слоя волны на его поверхности будем считать плоскими, тогда к жидкому слою можно применить все закономерности, полученные для разделенного волнового течения. [c.86]

Согласно теории потенциального течения, существенное отличие кольцевой решетки от прямой состоит в эффекте свернутости , рассмотренном в работах [3.85, 1.8]. По упрощенной модели, принятой в этих работах, лопатки представляются радиальными вихревыми линиями между двумя концентрическими цилиндрами. Определяются радиальные течения между лопатками и с целью исключения этих радиальных течений определяется преобразование кольцевого течения к течению в прямой решетке. [c.94]

В данном разделе будут даны постановка и решение задачи о массопереносе через межфазную границу газ—жидкость в условиях кольцевого режима течения газожидкостной смеси. В соответствии с [112] будем считать пленку жидкости турбулентной. Для описания процесса массопереноса в жидкости будем использовать турбулентную модель диффузии [11] [c.305]

Из качественного описания характерных структур двухфазных потоков ясно, насколько важно правильно идентифицировать эти структуры при расчете гидравлического сопротивления и теплообмена. Представляется очевидным, например, что при расчетах пузырькового и дисперсно-кольцевого режимов невозможно исходить из одинаковой модели. В настоящее время разработано множество методов определения границ режимов двухфазных течений (что само по себе свидетельствует об отсутствии общепринятой методики расчета). Обычно используется двумерная система координат, позволяющая на плоскости изобразить области, относящиеся к различным структурам. Координаты у разных авторов различны. Во многих случаях они размерны, что предопределяет их использование лишь для конкретных сис- [c.303]

Таким образом, карты режимов двухфазных потоков следует рассматривать как достаточно грубый инструмент для приближенной оценки. Более перспективными представляются расчетные рекомендации по определению границ режимов течения, построенные на приближенных физических моделях [69—71]. Авторы этих работ отдельно моделируют каждый переход, например, от пузырькового режима к снарядному или эмульсионному, от снарядного к дисперс-но-кольцевому или к эмульсионному и т.д. Естественно поэтому, что границы между различными областями описываются не двумя универсальными параметрами, как на традиционных картах режимов, а большим их числом. [c.304]

Интересно, что для больших ф, к которым относится вывод формулы (6-49), показатель степени п весьма близок к теоретическому значению в рассмотренной кольцевой модели течения. Приведенные данные могли создать впечатление, что в турбулентно-турбулентном 164 [c.164]

Моделью такого процесса может служить проточная часть многоступенчатой турбины с течением потока идеального газа вдоль оси вращения ротора. Это кольцевая расходящаяся труба, снабженная внутренним устройством для выработки и отдачи на сторону механической энергии (рис. 14). Известно, что это лопаточный [c.76]

Применению гомогенной модели для оценки потерь давления на трение парожидкостных потоков ОРТ в змеевиках препятствует ряд обстоятельств. Так, по данным визуального исследования [П21 при кольцевом режиме течения газожидкостного потока в змеевике скорости скольжения фаз достигают больших значений. Более поздними экспериментами [401, а также в работе [1331 подтверждается этот факт. По-видимому, основное допущение гомогенной модели о равенстве линейных скоростей пара и жидкости не выполняется для большинства режимов течения двухфазного потока в змеевике, а применимо только для сравнительно узкой области относительных массовых паросодержаний, лежащих в пределах О. .. 0,3, в которой еще сохраняется пузырьковый режим течения. [c.61]

Более перспективны расчетные рекомендации, опирающиеся на определенные физические модели [32, 104]. Для вертикальных восходящих потоков принципиально важен переход от тех режимов, при которых поток в грубом приближении еще можно считать гомогенным (пузырьковый, снарядный, эмульсионный режимы), к дисперсно-кольцевому режиму течения. Согласно [104] такой переход достигается, когда скорость газовой фазы в ядре потока превышает скорость витания капли. Критерий перехода имеет вид, соответствующий формуле (1,214) [c.97]

Правомочность предложенной модели течения проверялась для двух случаев. Исследовались местное сопротивление в виде диафрагмы с острой входной кромкой диаметром d = 6 мм, размещенной в трубопроводе с внутренним диаметром D==20 мм, и цельнотянутый трубопровод из хромоникелевой стали длиной 2134 2 мм и диаметром d =10 мм. Перед начальным сечением с кольцевым отбором давления был предусмотрен участок для стабилизации течения длиной около 100 калибров. [c.130]

На основе интегрального уравнения точно решена также задача о течении Пуазейля в кольцевой трубе [50]. Моментные методы [ПО] и метод дискретных ординат [35] не дают удовлетворительных результатов для задач такого рода. Из других задач цилиндрической геометрии, решенных с использованием БГК-модели, можно назвать цилиндрическое течение Куэтта и теплоперенос между коаксиальными цилиндрами [111, 45]. [c.411]

Уоллис [13] показал на основе утрош.енной модели кольцевого течения, что соотношение (11-13) можио предстааить в виде [c.252]

Такую модель можно рассматривать как компромиссную между выдвинутой А.П. Меркуловым моделью реверса в виде вторичного вихревого эффекта и моделью вторичных течений, предложенной Линдерстремом-Лангом [236] и развитой авторами работы [70] и Р.З. Алимовым [28]. При определенных условиях в камере энергоразделения происходит перестройка профилей тангенциальной, аксиальной и радиальной скоростей с образованием слоистых течений, в которых периферийный поток частично за счет радиальной составляющей начинает истекать в виде кольцевого потока из отверстия диафрагмы в окружающую среду в виде интенсивно закрученного потока, обмениваясь импульсом, массой и энергией с рециркулирующим потоком из окружающей среды. В периферийный поток при этом будет перекачиваться энергия из возвратного приосевого. Охлажденные массы газа ре- [c.90]

Гл. 7 и 8 в наибольшей степени имеют прикладной характер. В гл. 7 вводятся основные количественные характеристики, обычно используемые при одномерном описании двухфазных потоков в каналах расходные и истинные паросодержания, истинные и приведенные скорости фаз, скорость смеси, коэффициент скольжения, плотность смеси. При рассмотрении методов прогнозирования режимов течения (структуры) двухфазной смеси акцент делается на методы, основанные на определенных физических моделях. Расчет трения и истинного объемного паросодержания дается раздельно для потоков квазигомогенной структуры и кольцевых течений. В гл. 8 описаны двухфазные потоки в трубах в условиях теплообмена. Приводится современная методика расчета теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкостей в условиях свободного и вынужденного движения. Сложная проблема кризиса кипения в каналах излагается прежде всего как качественная характеристика закономерностей возникновения пленочного кипения при различных значениях [c.8]

Изложенная модель кольцевого потока не учитывает обмен каплями между жидкой пленкой и газовым ядром. Как справедливо утверждается в [97], понимание действительной картины процессов срыва и осаждения капель, а также механизмов межфазного трения еще далеко не достигнуто. Хотя согласно [61, 83] расчеты параметров кольцевых двухфазных течений на основе уравнений (1.238), (1.242а) согласуются с большим массивом опытных данных, в некоторых случаях погрешность в определении гидравлического сопротивления достигает 100 % [95]. [c.100]

Ричардсон [18] модифицировал описаганую выше модель, учтя изменение коэффициента трения для более высокой скорости жидкости в кольцевом течен ии, и получил соотношение [c.255]

Замкнутый термосифон. Как ни странно, при всем внимании к аттрактору Лоренца как парадигме хаоса в конвективном течении было сделано немного попыток поставить эксперимент, который повторил бы все предположения модели Лоренца. Таким экспериментом, вплотную приближающимся к модели Лоренца, является опыт с течением жидкости в кольцевой трубке в поле силы тяжести. Связь этого эксперимента с моделью Лоренца была замечена Хартом [61]. Конвективные течения представляют интерес как модели геофизических течений, подобных теплым восходящим потокам или течению подземных вод сквозь проницашые слои земной коры важны также приложения к системам нагрева с помощью солнечной энергии или к системам охлаждения активной зоны реакторов. [c.120]

Одной из основных геометрических характеристик вихревой трубы является радиус разделения вихрей г . Физико-математическая модель, построенная на гипотезе взаимодействия вихрей, позволяет рассчитывать величину на режимах, когда истечение из отверстия сопла-завихрителя соответствует критическому. Для докритических режимов истечения обычно принимают rj = г, [116]. Это весьма жесткое допушение, так как оно исключает возможность формирования свободного квазипотенциального закрученного потока в узкой кольцевой зоне, прилегающей к внутренней цилиндрической поверхности камеры энергоразделе-ния. Практически это означает полное отсутствие возможности взаимодействия вихрей, так как будет существовать лишь один приосевой вынужденный вихрь, вращающийся как квазитвердое тело. Устранить это внутреннее противоречие можно, если в математическую модель ввести оценку значения rj, основанную на законах сохранения массы, энергии и момента количества движения с учетом особенностей турбулентного характера течения. Рассмотрим модель вихревой трубы с тангенциальным вдувом газа через щель сопла на внутренней поверхности трубы радиусом [c.188]

Однако решение такой задачи, даже если форма всех межфазных поверхностей известна (чего обычно не бывает), практически невозможно. Поэтому применение модели сплошйой среды для описания двухфазных течений газожидкостной смеси ограничено лишь случаями достаточно простой геометрий межфазной поверхности (например, случаи кольцевого и расслоенного течений, см. разд. 5.4). [c.186]

Исследованы расходные и импульсные характеристики моделей регулируете кольцевых сопел с несимметричным входом и цилиндрической сверхзвуковой частью. На основания имеющихся результатов анализиру-етгл влияние геометрия тареля и входных кромок сопла на картину течения, расходные и импульсные характеристики. [c.141]

Конфузорные и диффузорные каналы в турбомашинах образуются с помощью лопаток, расположенных по окружности. Геометрия канала определяется ( юрмой профиля лопаток и их расположением. Профилем называется поперечное сечение рабочей части лопатки. При изучении течения пара или газа через межлопа-точные каналы оперируют упрощенными моделями, к которым относится, в частности, плоская решетка профилей. Плоской решеткой называется совокупность профилей, получающаяся путем сечения лопаточного венца соосной цилиндрической поверхностью и развертки этой поверхности на плоскость. Кольцевая решетка [c.96]

Использование модели длины пути перемешивания в более сложных случаях является затруднительным. Во-первых, эмпирические константы, входящие в эту модель, оказьшаются не столь универсальными как для осевых течений во-вторых, в некоторых случаях при расчетах необходимо иметь сведения о турбулентной структуре закрученного потока. В связи с зтим в последние годы получили распространение усложненные полу-эмпирические методы, основанные на решении уравнений осред-ненного и пульсационного движений в совокупности с гипотезами полуэмпирического характера. Использование этих моделей для расчета свободных течений с поперечным сдвигом, потоков в кольцевых и криволинейных каналах, в циклонад, в закрученных струях дает удовлетворительные результаты [47]. [c.116]

Излагаются результаты исследования авторами гидродинамики и теплообмена при турбулентном и ламинарном течении теплоносителей в каналах и моделях активных зон реакторов в круглых трубах, прямоугольных каналах, кольцевых зазорах и др. Обращено внимание на гидродинамические и тепловые процессы в неста-билизованных зонах, на влияние тепловыделения дистанциони-рующих устройств, обечаек реактора и пр. Рассмотрены весьма важные вопросы теплового моделирования сложных каналов, позволяющие оценить области применения тех или иных экспериментальных данных для расчета конкретных случаев. Приводятся примеры расчета гидравлических сопротивлений, касательных напряжений, полей скоростей и температурных полей. [c.2]

Разработке моделей двухфазного потока ири различных режимах течения посвящен ряд исследований. В литературе имеется описание такпх режимов течения, как снарядный, пробковый, пенистый, волновой, гребневой, кольцевой, нолукольцевой, пузырьковый и т. д. Одной из проблем является описание режима течения и условий его реализации. Было сделано много попыток классифицировать реншмы течения и получить расчетные соотношения. В последние годы предпринимались усилия для разработки методов классификации, но не было предложено нп одного достаточно удовлетворительного метода. Недостатком большинства методов является то, что они основываются на субъективных визуальных наблюдениях. Количественное описание режимов течения должно базироваться на использовании параметра, не связанного с визуальными наблюдениями при определении режима течения и условий его реализации. Оказалось, что такой параметр, как распределение спектральной илотности пульсаций давления на стенке, вполне подходит для характеристики режима течения. [c.8]

Сопоставление опытных данных [80 1 с результатами расчетов гидравлического сопротивления по обеим моделям показало, что модель со скольжением фаз дает хорошие результаты при кольцевом режиме течения, а гомогенная — при дисперсном. Кольцевой режим течения по сравнению с дисперсным занимает гораздо большую область относительных массовых паросодержаний двухфазного потока в прямых трубах. Однако, принимая во внимание указанные недостатки метода Локкарта—Мартинелли и большой объем экспериментального материала по гидравлическому сопротивлению двухфазных пароводяных потоков в прямых трубах, накопленного в нашей стране начиная с 50-х годов и обработанного с применением гомогенной модели, она и была широко использована в различных работах, в частности, в [891. При этом взаимосвязь структуры потока с величиной потерь давления учитывается табулированным в зависимости от х, р и ро) поправочным коэффициентом (отдельно для течения с теплоподводом и без него). [c.61]

Таким образом, расширение диапазона существования кольцевых режимов течения в змеевиках по отношению к прямым трубам как в сторону низких, так и в сторону высоких относительных массовых паросодержаний потока, обусловливает большую правомерность использования модели Локкарта—Мартинелли для расчета относительных градиентов потерь давления на трение в змеевиках. [c.63]

Модель кризиса теплообмена второго рода в прямых трубах, обусловленного высыханием пристенной пленки жидкости при переходе от кольцевого к дисперсному режиму течения, разработана В. Е. Дорошуком [32]. Этот кризис наступает при достижении потоком критического относительного массового паросо-держания значения величина которого в широком диапазоне режимных параметров не зависит от значений подводимого теплового потока, что объясняется отсутствием выпадения капель влаги из ядра потока на пристенную пленку жидкости. [c.71]

Расслоенное течение. Много полуэмпирических соотношений было предложено для расчета перепада давлений в кольцевом режиме течения. Наибольшую известность приобрела модель Мартинелли — Локкарта, так как она дает приемлемое согласование с экспериментом. Кроме того, дальнейшее совершенствование расчетных методик, как правило, основывается на различных модификациях метода Мартинелли [2.66, 2.67]. Поэтому рассмотрим подробно эту модель и работы, базируюш,иеся на модели Мартинелли — Локкарта. [c.62]

Разработана модель пульсирующего движения адиабатного, несжимаемого, стабилизированного паро- или газожидкостного потока в каналах постоянного сечения и в местных гидравлических сопротивлениях. Получены теоретические выражения для определения потерь и перепадов давления, истинного объемного паро- или газосодержания, а также режимов течения указанных двухфазных потоков. Результаты теоретического расчета сопоставлены с экспериментальными данными авторов и других исследователей в широком диапазоне изменения скоростей, давлений и расходных паро- или газосодержаняй двухфазных потоков в трубах, кольцевых щелях и диафрагмах. Библ. — 27 назв., ил, — 9. [c.248]

Симха [48] применил такую модель к расчету вязкости концентрированных суспензий. Ячейка в этом случае состоит из жесткой сферической оболочки, в центре которой содержится рассматриваемая сферическая частица. Возмущения течения, вызванные наличием других частиц вне ячейки, не могут влиять на дила-тационное движение внутри нее. Обозначая радиус ячейки через 6, предполагают, что действие всех других частиц суспензии, подверженной сдвигу, сводится к исчезновению возмущения скорости дилатационного движения на поверхности ячейки. Такая упрощенная модель учитывает прежде всего взаимодействие между центральной частицей и ее непосредственными соседями. Внутри кольцевого слоя а < г < 6 движение жидкости удовлетворяет уравнениям медленного течения. Гидродинамика этой упрощенной модели может быть получена в замкнутой форме. Здесь математические детали опускаются, так как их можно восстановить по реше- [c.518]

Теоретическая модель ПВЯ для струйного течения в трубе с кольцевые сдвиговым слоем построена Ю.А. Кныщем и А.Ф. Урывским [1981]. Они исследовали процесс, начиная с первичной неустойчивости сдвигового слоя которая приводит к образованию дискретных вихрей. Далее - в результат вторичной неустойчивости - вихри объединяются в вихревое облако , цент] которого смещен относительно оси трубы, а само облако совершает круговое прецессионное движение. При моделировании вторичной неустойчивостр авторы используют плоскую модель точечных вихрей. Однако, как уже говорилось выще, в системе точечных вихрей развиваются неустойчивости, нехарактерные физическим свойствам течения. [c.377]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...