Труды 4-й РНКТ (2006). Том 6. Дисперсные потоки и пористые среды. Интенсификация теплообмена

Филиппов Г.А., Меламед Л.Э., Тропкина А.И.
Гидродинамика одно- и двухфазных потоков в засыпке с шаровыми частицами и ее псевдоожижение

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного энергетического машиностроения (ВНИИАМ), Москва, Россия

Аннотация

Проведено экспериментальное исследование течения одно- и двухфазных потоков через засыпки, состоящие из шаровых частиц. Предложена формула для оценки суммарных потерь давления двухфазной среды в засыпках. Экспериментально исследован процесс псевдоожижения засыпок. Исследовались как свободные засыпки, так и нагруженные сверху (с постоянной и переменной нагрузками). Получены результаты по критической скорости начала псевдоожижения. Выявлено существенное различие между процессами псевдоожижения однофазной и двухфазной средами. Предложена методика расчета двухфазных потоков, основанная на величине среднединамической скорости смеси. Для струйной подачи газа в засыпку, заполненную водой, проведено исследование угла раскрытия струи газа в зависимости от отношения скоростей фаз (газа и воды). Найдены величины сил трения о стенки для засыпок из стали и стекла в зависимости от нагрузок на засыпку, а также величины сил, необходимых для удержания засыпок от перемещения под воздействием гидродинамических сил.

Заключение

Проведенные эксперименты существенно дополняют представления о гидродинамике двухфазных течений в засыпках и поведении самой засыпки под их воздействием. Предложенная в работе среднединамическая скорость двухфазного потока является усредненной характеристикой динамического воздействия этого потока и позволяет использовать для расчета двухфазных течений закономерности, присущие однофазным потокам. Это относится не только к рассмотренным в данной работе процессам, но и, возможно, к другим задачам двухфазных течений. Впервые проведенный анализ условий предотвращения псевдоожижения в засыпках найдет применение в конструировании соответствующих агрегатов.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ ) (проект № 05-02-16660).

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Шанин Ю.И. Исследование процессов тепломассопереноса в гидридных тепловых насосах