Влияние ориентации канала на структуру газожидкостного течения в наклонном плоском канале

Выполнено экспериментальное и численное исследование изменения диаметров пузырей газа на разных расстояниях от места ввода газа. Измерения проводились для расходов жидкости Q_l=0.316…0.829 л/с и газа Q_g=0.003…0.083 л/с и для углов наклона канала 30…60°. Измерения проводились посредством теневой фотографии при освещении потока плоской светодиодной матрицей размером 150х150 мм с последующей компьютерной обработкой изображений. Математическая модель основана на эйлеровом подходе. Динамика пузырей описывается, включая в расчет изменение плотности пузырей, процесса их дробления и коалесценции. Турбулентность несущей фазы рассчитывается с использованием модели переноса рейнольдсовых напряжений с учетом двухфазности потока. Показано, что для малых газосодержаний (β < 2%) практически не происходит коалесценции пузырей, следовательно, угол наклона канала и расстояние от точки ввода газа не влияют на характеристики течения. При увеличении газосодержания из-за коалесценции пузырей угол наклона канала начинает оказывать существенное влияние на характеристики течения. При увеличении числа Рейнольдса влияние угла наклона канала на двухфазный поток уменьшается. Отмечено, что с увеличением расходного газосодержания увеличивается диаметр пузырей, которыми переносится основная часть газа. Показано существенное изменение характеристик потока за счет коалесценции пузырей по мере удаления от точки ввода газа.

ИТ СО РАН, с. н. с., д. ф.-м. н. Рандин В.В., асп. Гореликова А.Е., в. н. с., д. ф.-м. н., проф. РАН Пахомов М.А., г. н. с., д. т. н., проф. Терехов В.И., н. с. Чинак А.В., тел.: 8(383)330-67-07.