Пространственное моделирование нестационарной стадии истечения вскипающей жидкости из камер высокого давления
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2014.7.4.33Ключевые слова:
истечение вскипающей жидкости, математическое и численное моделирование, парообразованиеАннотация
Исследованы нестационарные процессы истечения жидкости, вскипающей в результате разгерметизации сосудов высокого давления. Проведено обобщение двухфазной модели вскипающей пароводяной смеси на решение пространственных задач для случая осевой симметрии в односкоростном и однотемпературном приближениях и условии равного давления в фазах с использованием широкодиапазонного уравнения состояния воды и пара в аналитической форме. Численное моделирование двухфазных процессов реализовано на подвижных лагранжевых сетках с применением метода сквозного счета. Изучены особенности формирования струй вскипающей жидкости, образующихся в процессе внезапного истечения воды из сосудов высокого давления при различных значениях начальных параметров состояния насыщения, близких к термодинамической критической точке. Получено качественное согласование расчетных и экспериментальных данных.
Скачивания
Библиографические ссылки
Соколов Е.И. Управление течением жидкости и газа на микромасштабе. - СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2012. - 39 с.
2. Сипатов А.М., Карабасов С.А., Гомзиков Л.Ю., Абрамчук Т.В., Семаков Г.Н. Применение методов трехмерного моделирования при конструировании пневматических форсунок // Вычисл. мех. сплош. сред. - 2013. - Т. 6, № 3. - С. 346-353. DOI
3. Ивандаев А.И., Губайдуллин А.А. Исследование нестационарного истечения вскипающей жидкости в термодинамически равновесном приближении // ТВТ. - 1978. - Т. 16, № 3. - С. 556-562.
4. Edwards A.R., O’Brien T.P. Studies of phenomena connected with the depressurization of water reactors // J. Br. Nucl. Energ. Soc. - 1970. - Vol. 9, no. 2. - P. 125-135.
5. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. - М.: Наука, 1987. - Ч. 1. - 464 с.
6. Шагапов В.Ш., Ялаев А.В. Объемное вскипание жидкости, содержащей газовые зародыши // ТОХТ. - 2012. - Т. 46, № 4. - С. 420-431. DOI
7. Pinhasi G.A., Ullmann A., Dayan A. 1D plane numerical model for boiling liquid expanding vapor explosion (BLEVE) // Int. J. Heat Mass Tran. - 2007. - Vol. 50, no. 23-24. - P. 4780-4795. DOI
8. Ивашнев О. Е. Об особенностях моделирования течений кипящей жидкости // МЖГ. - 2008. -№ 3. - С. 64-76.
9. Болотнова Р.Х., Бузина В.А., Галимзянов М.Н., Шагапов В.Ш. Гидродинамические особенности процессов истечения вскипающей жидкости // Теплофизика и аэромеханика. - 2012. - Т. 19, № 6. - C. 719-730.
10. Прибатурин Н.А., Безруков Ю.А., Быков М.А., Краснов С.Н., Оншин В.М., Лежнин С.И., Сорокин А.Л. Исследование струи при истечении вскипающей воды при разрыве трубопровода // Материалы 4-й Российской национальной конференции по теплообмену. - 2006. - Т. 5, № 6. - С. 284-287.
11. Решетников А.В., Мажейко Н.А., Беглецов В.Н., Скоков В.Н., Коверда В.П. Динамика пульсаций при взрывном вскипании струй перегретой жидкости // Письма в ЖТФ. - 2007. - Т. 33, № 17. - C. 31-37. DOI
12. Нигматулин Р.И., Болотнова Р.Х. Широкодиапазонное уравнение состояния воды и пара. Упрощенная форма // ТВТ. - 2011. - Т. 49, № 2. - С. 310-313. DOI
13. Шевелев Ю.Д. Пространственные задачи вычислительной аэрогидродинамики. - М: Наука, 1986. - 367 с.
14. Лабунцов Д.А., Кольчугин Б.А., Головин В.С., Захарова Э.А., Владимирова Л.Н. Исследование при помощи скоростной киносъемки роста пузырьков при кипении насыщенной воды в широком диапазоне изменения давлений // ТВТ. - 1964. - Т. 2, № 3. - С. 446-452.
15. Scriven L.E. On the dynamics of phase growth // Chem. Eng. Sci. - 1959. - Vol. 10. - P. 1-13. DOI
16. Олдер Б., Фернбах С., Ротенберг М. Вычислительные методы в гидродинамике. - М.: Мир, 1967. - 384 с.
17. Агишева У. О., Болотнова Р.Х., Бузина В.А., Галимзянов М.Н. Параметрический анализ режимов ударно-волнового воздействия на газожидкостные среды // МЖГ. - 2013. - № 2. - C. 15-28. DOI
18. Куропатенко В.Ф., Мустафин В.К. Методика расчета нестационарных течений в многокомпонентных неравновесных смесях веществ // Вестник ЧелГУ. - 1997. - Т. 6, № 1. - С. 97-102.
19. Бузина В.А. Нестационарное пространственное истечение газонасыщенной жидкости из осесимметричных сосудов // Вестник Башкирск. ун-та. - 2013. - Т. 18, № 3. - С. 636-639.
20. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. - М.: Наука, 1977. - 440 с.
21. Wagner W., Pruß A. The IAPWS formulation 1995 for the thermodynamic properties of ordinary water substance for general and scientific use // J. Phys. Chem. Ref. - 2002. - Vol. 31, no. 2. - P. 387. DOI
###
Sokolov E.I. Upravlenie teceniem zidkosti i gaza na mikromasstabe. - SPb.: Izd-vo SPbGPU, 2012. - 39 s.
2. Sipatov A.M., Karabasov S.A., Gomzikov L.U., Abramcuk T.V., Semakov G.N. Primenenie metodov trehmernogo modelirovania pri konstruirovanii pnevmaticeskih forsunok // Vycisl. meh. splos. sred. - 2013. - T. 6, No 3. - S. 346-353. DOI
3. Ivandaev A.I., Gubajdullin A.A. Issledovanie nestacionarnogo istecenia vskipausej zidkosti v termodinamiceski ravnovesnom priblizenii // TVT. - 1978. - T. 16, No 3. - S. 556-562.
4. Edwards A.R., O’Brien T.P. Studies of phenomena connected with the depressurization of water reactors // J. Br. Nucl. Energ. Soc. - 1970. - Vol. 9, no. 2. - P. 125-135.
5. Nigmatulin R.I. Dinamika mnogofaznyh sred. - M.: Nauka, 1987. - C. 1. - 464 s.
6. Sagapov V.S., Alaev A.V. Ob"emnoe vskipanie zidkosti, soderzasej gazovye zarodysi // TOHT. - 2012. - T. 46, No 4. - S. 420-431. DOI
7. Pinhasi G.A., Ullmann A., Dayan A. 1D plane numerical model for boiling liquid expanding vapor explosion (BLEVE) // Int. J. Heat Mass Tran. - 2007. - Vol. 50, no. 23-24. - P. 4780-4795. DOI
8. Ivasnev O. E. Ob osobennostah modelirovania tecenij kipasej zidkosti // MZG. - 2008. -No 3. - S. 64-76.
9. Bolotnova R.H., Buzina V.A., Galimzanov M.N., Sagapov V.S. Gidrodinamiceskie osobennosti processov istecenia vskipausej zidkosti // Teplofizika i aeromehanika. - 2012. - T. 19, No 6. - C. 719-730.
10. Pribaturin N.A., Bezrukov U.A., Bykov M.A., Krasnov S.N., Onsin V.M., Leznin S.I., Sorokin A.L. Issledovanie strui pri istecenii vskipausej vody pri razryve truboprovoda // Materialy 4-j Rossijskoj nacional’noj konferencii po teploobmenu. - 2006. - T. 5, No 6. - S. 284-287.
11. Resetnikov A.V., Mazejko N.A., Beglecov V.N., Skokov V.N., Koverda V.P. Dinamika pul’sacij pri vzryvnom vskipanii struj peregretoj zidkosti // Pis’ma v ZTF. - 2007. - T. 33, No 17. - C. 31-37. DOI
12. Nigmatulin R.I., Bolotnova R.H. Sirokodiapazonnoe uravnenie sostoania vody i para. Uprosennaa forma // TVT. - 2011. - T. 49, No 2. - S. 310-313. DOI
13. Sevelev U.D. Prostranstvennye zadaci vycislitel’noj aerogidrodinamiki. - M: Nauka, 1986. - 367 s.
14. Labuncov D.A., Kol’cugin B.A., Golovin V.S., Zaharova E.A., Vladimirova L.N. Issledovanie pri pomosi skorostnoj kinos"emki rosta puzyr’kov pri kipenii nasysennoj vody v sirokom diapazone izmenenia davlenij // TVT. - 1964. - T. 2, No 3. - S. 446-452.
15. Scriven L.E. On the dynamics of phase growth // Chem. Eng. Sci. - 1959. - Vol. 10. - P. 1-13. DOI
16. Older B., Fernbah S., Rotenberg M. Vycislitel’nye metody v gidrodinamike. - M.: Mir, 1967. - 384 s.
17. Agiseva U. O., Bolotnova R.H., Buzina V.A., Galimzanov M.N. Parametriceskij analiz rezimov udarno-volnovogo vozdejstvia na gazozidkostnye sredy // MZG. - 2013. - No 2. - C. 15-28. DOI
18. Kuropatenko V.F., Mustafin V.K. Metodika rasceta nestacionarnyh tecenij v mnogokomponentnyh neravnovesnyh smesah vesestv // Vestnik CelGU. - 1997. - T. 6, No 1. - S. 97-102.
19. Buzina V.A. Nestacionarnoe prostranstvennoe istecenie gazonasysennoj zidkosti iz osesimmetricnyh sosudov // Vestnik Baskirsk. un-ta. - 2013. - T. 18, No 3. - S. 636-639.
20. Sedov L.I. Metody podobia i razmernosti v mehanike. - M.: Nauka, 1977. - 440 s.
21. Wagner W., Pruss A. The IAPWS formulation 1995 for the thermodynamic properties of ordinary water substance for general and scientific use // J. Phys. Chem. Ref. - 2002. - Vol. 31, no. 2. - P. 387. DOI
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2014 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
