Об использовании критерия Стокса при математическом моделировании двухфазных струйных течений

В статье рассматривается правомерность использования числа Стокса в качестве единственного определяющего критерия подобия при представлении результатов исследования двухфазных струйных течений в критериальной форме. Методом исследования является численное моделирование с использованием разработанной математической модели двухфазной турбулентной струи. После приведения уравнений этой модели к безразмерному виду получены критерии подобия, которые нужно использовать при моделировании двухфазного турбулентного струйного течения. Одним из критериев динамического подобия является число Стокса, которое можно представить в виде произведения числа Рейнольдса, относительного диаметра частиц и относительной плотности фаз. Показано, что значение числа Стокса однозначно связано с изменением параметров двухфазной струи только при числе Стокса, меньшем 0.14–0.15. Для того чтобы двухфазные струйные течения были геометрически и кинематически подобными при бо́льших значениях числа Стокса, необходимо выдерживать равенство трех критериев подобия: числа Рейнольдса, относительного диаметра частиц и относительной плотности фаз. Полученные результаты позволяют не допускать грубых ошибок при обобщении данных экспериментального и аналитического исследований двухфазных турбулентных струйных течений.