|
|
Труды 4-й РНКТ (2006). Том 6. Дисперсные потоки и пористые среды. Интенсификация теплообмена
Вараксин А.Ю., Пахомов М.А., Протасов М.В., Терехов В.И.
Влияние твердых частиц на турбулентное течение газодисперсного потока в трубе
Институт высоких температур РАН, Москва, Россия
Институт теплофизики СО РАН им. С.С. Кутателадзе, г. Новосибирск, Россия
Аннотация
Представлены результаты измерений и численных
расчетов нисходящего двухфазного турбулентного течения газа с твердыми частицами. Экспериментальные измерения скоростей фаз и их пульсаций проводились с
помощью двухкомпонентного лазерного доплеровского
анемометра. Математическая постановка использует систему уравнений в эйлеровых переменных для описания
процессов переноса в газовой и дисперсной фазах. При
определении компонент скорости дисперсной фазы и их
среднеквадратичных величин пульсаций скорости была
использована модель И.В. Деревича. Добавление частиц в
поток газа приводит к снижению уровня турбулентности
газовой фазы за счет вовлечения частиц в пульсационное
движение. Установлена существенная неизотропность
пульсаций скорости частиц. Амплитуда турбулентных
пульсаций скорости частиц в аксиальном направлении
значительно выше, чем в радиальном.
Заключение
Выполнены экспериментальное и численное исследования нисходящего турбулентного течения
смеси воздуха с твердыми частицами стекла.
Анализ результатов расчетов при течении двухфазной смеси с небольшой концентрацией дисперсной фазы (MP ? 0.35) показывает хорошее согласие
расчетных и опытных данных по скоростям и величинам среднеквадратичных пульсаций фаз по сечению трубы.
Установлена существенная неизотропность
пульсаций скорости частиц. Амплитуда турбулентных пульсаций скорости частиц в аксиальном направлении значительно выше, чем в радиальном.
Это явление связано не только с собственной неизотропностью турбулентности газовой фазы, но и
обусловлено дополнительной генерацией турбулентности при движении частиц в поле градиента
осредненной аксиальной скорости дисперсной фазы. Интенсивность пульсаций скорости частиц в
аксиальном направлении может быть выше, чем у
газовой фазы. Обнаружена сильная зависимость
аксиальных и радиальных пульсаций скоростей частиц от их концентрации.
Добавление частиц в поток газа приводит к снижению уровня турбулентности газовой фазы за счет
вовлечения частиц в пульсационное движение. Об
этом свидетельствуют опытные и расчетные данные.
Работа выполнена при частичной финансовой
поддержке Российского фонда фундаментальных
исследований (код проекта РФФИ 05-02-08063, 05-
02-16281, 05-08-33586) и Фонда Президента РФ
поддержки молодых кандидатов наук (код проекта
МК-1184.2005.8).
Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)
Следующая страница: Васанова Л.К., Соколов А.В., Крашенинникова Т.В. Исследование применения кипящего слоя в системах охлаждения полупроводниковых структур
|
