Многофазные течения

В институте проводятся широкомасштабные исследования многофазных течений, в том числе двухфазных газожидкостных потоков, газокапельных потоков, газонасыщенных пограничных слоев. В основу экспериментальных исследований двухфазных газожидкостных потоков положен разработанный в институте электродиффузионный метод, позволяющий проводить измерения локальных средних и пульсационных характеристик потока. Наряду с этим, развиваются и оптические методы исследования, такие как ЛДА и PIV LIF.

Режимы пузырькового течения.	Установка для исследования газожидкостного течения в канале.	Установка для исследования газокапельных потоков.

Проведено комплексное исследование характеристик газожидкостных потоков в различных условиях: восходящего и опускного течения в вертикальных трубах, двухфазного течения в горизонтальном и наклонном прямоугольном канале. Изучена гидродинамика течений в каналах сложной геометрии – тройниках, коленах, при внезапном расширении потока. Исследована структура двухфазного пузырькового течения в импактной струе, в том числе при наложении внешних возмущений.

Выполнены численные расчеты гидродинамической структуры двухфазных газожидкостных течений с использованием модифицированной k–ε модели турбулентности, которые позволили проанализировать полученные экспериментальные результаты, в частности подавление турбулентности в опускном пузырьковом течении.

Экспериментально изучены характеристики газонасыщенного пограничного слоя на продольно обтекаемых пластинах и телах, движущихся в жидкости с большими скоростями. Показано, что пузырьковое газонасыщение может существенно снизить гидродинамическое сопротивление тел, а также изменить их звукоотражающие и звукоизлучающие свойства.

В области исследования газокапельных потоков проведен анализ структуры течения и процессов тепло- и массообмена в пристенных струях с мелкодисперсными частицами жидкости.

Большое внимание при этом уделяется проблемам интенсификации тепломассопереноса и защите поверхностей от воздействия высокотемпературных потоков.

Поле завихренности и локальное газосодержание в импактной струе.	Пульсации скорости в опускном пузырьковом течении.

• Kashinsky O.N., Randin V.V. Downward bubbly gas-liquid flow in a vertical pipe // Int. J. Multiphase Flow. 1999, V. 25.
• Kashinsky O.N., Timkin L.S. Slip velocity measurements in an upward bubbly flow by combined LDA and electrodiffusional techniques // Experiments in Fluids. 1999. V. 26.
• Timkin L.S., Riviere N., Cartellier A., Kashinsky O.N. Performance of electrochemical probes for local void fraction measurement in air-water flow // Rev. of Sci. Instrum. 2003. V. 74.
• Nakoryakov V.E., Kashinsky O.N., Randin V.V., Timkin L.S. Gas-liquid bubbly flow in vertical pipes // J. Fluids Eng. 1996. V. 118.
• Алексеенко С.В., Маркович Д.М., Семенов В.И. Турбулентная структура газонасыщенной импактной струи // Изв. РАН. Сер. Механика жидкости и газа. 2002. №5.
• Terekhov V.I., Pakhomov M.A., Sharov K.A., Shishkin N.E. Thermal efficiency of near-wall gas-droplet screen // Int. J. Heat & Mass Transfer. 2005. V. 48.
• Амфилохиев В.Б., Мальцев Л.И., Семенов Б.Н. и др. Современное состояние теории управления пограничным слоем. СПб.: Изд-во СПМБМ «Малахит», 2000.