|
Прикладная механика и техническая физика, 2014, том 55, выпуск 6, страницы 60–73
(Mi pmtf1007)
|
|
|
|
Эта публикация цитируется в 14 научных статьях (всего в 14 статьях)
Численное исследование влияния геометрических характеристик вертикальной геликоидальной катушки на течение в ней пузырьковой жидкости
Х. Саффари, Р. Мусави Иранский университет наук и технологий, Тегеран, Иран
Аннотация:
С использованием численных методов гидродинамики исследуется турбулентное течение однофазного и двухфазного (воздух – вода) потоков пузырьковой жидкости в вертикальной геликоидальной катушке. Изучено влияние диаметров трубки и спирали, шага спирали, числа Рейнольдса и объемной доли пузырьков на падение давления, коэффициент трения и характеристики потока. Для моделирования двухфазного потока используется модель Эйлера–Эйлера. Трехмерные уравнения неразрывности, законы сохранения количества движения и энергии интегрировались методом объемных конечных объемов. Для моделирования процессов турбулентности использовалась $(k{-}\varepsilon)$-модель турбулентности. С помощью полунеявного метода интегрирования уравнений Навье–Стокса определены скорость и давление. Установлено, что вследствие наличия в геликоидальной катушке вторичных сил трение в ней существенно больше, чем в прямолинейной трубке, причем с увеличением кривизны и диаметра трубки оно увеличивается, а с увеличением диаметра спирали и объемной доли пузырьков уменьшается. Полученные результаты численных расчетов хорошо согласуются с известными результатами и экспериментальными данными. Из результатов численных расчетов следует, что вплоть до значения объемной доли пузырьков в общем объеме жидкости, равного 0,1, с увеличением диаметра трубки при постоянных диаметре и шаге спирали коэффициент трения увеличивается, в то время как с увеличением диаметра спирали он уменьшается. Показано, что с увеличением числа Рейнольдса коэффициент трения уменьшается, а объемная доля пузырьков увеличивается.
Ключевые слова:
двухфазное турбулентное течение, модель Эйлера–Эйлера, численные методы гидродинамики, геликоидальная катушка.
Поступила в редакцию: 01.11.2012 Исправленный вариант: 06.03.2013
Образец цитирования:
Х. Саффари, Р. Мусави, “Численное исследование влияния геометрических характеристик вертикальной геликоидальной катушки на течение в ней пузырьковой жидкости”, Прикл. мех. техн. физ., 55:6 (2014), 60–73; J. Appl. Mech. Tech. Phys., 55:6 (2014), 957–969
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/pmtf1007 https://www.mathnet.ru/rus/pmtf/v55/i6/p60
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 30 | PDF полного текста: | 9 |
|