Гиперболическая модель вскипающей жидкости
Автор: Суров Виктор Сергеевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 2 т.12, 2019 года.
Бесплатный доступ
Представлена новая модель вскипающей жидкости, построенная на базе ранее предложенной автором односкоростной двухтемпературной модели смеси, в которой учтены силы межфракционного взаимодействия. Жидкая фракция считается несжимаемой. Проведен характеристический анализ уравнений модели и выявлена их гиперболичность. Выведены дифференциальные соотношения вдоль характеристических направлений. Получена аналитическая формула для расчета скорости звука во вскипающей жидкости. Отмечено, что скорость звука в жидкости при учете фазовых превращений оказывается несколько меньшей, чем дает формула Вуда. Приведены расчетные формулы итерационного алгоритма узлового метода характеристик, с использованием которого рассчитано течение при распаде произвольного разрыва во вскипающей жидкости. В расчетах полагалось, что фазовый переход в процессе кипения происходит в условиях перегретого состояния, когда температура жидкости превышает температуру насыщения. Показано, что при учете фазового превращения концентрация пара в волне разгрузки значительно возрастает, а также наблюдается небольшое увеличение как скорости движения смеси, так и давления...
Вскипающая жидкость, гиперболическая модель, узловой метод характеристик
Короткий адрес: https://sciup.org/143167075
IDR: 143167075 | DOI: 10.7242/1999-6691/2019.12.2.16
Список литературы Гиперболическая модель вскипающей жидкости
- Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред: в 2 ч. М.: Наука, 1987.
- Гофман Г.В., Крошилин А.Е., Нигматулин Б.И. Нестационарное волновое истечение вскипающей жидкости из сосудов//ТВТ. 1981. Т. 19, № 6. С. 1240-1250.
- Downar-Zapolski P., Bilicky Z., Bolle L., Franco J. The non-equilibrium relaxation model for one-dimensional flashing liquid flow//Int. J. Multiphase Flow. 1996. Vol. 22. P. 473-483.
- Алексеев М.В., Лежнин С.И., Прибатурин Н.А., Сорокин А.Л. Генерация ударно-волновых и вихревых структур при истечении струи вскипающей воды//Т и А. 2014. Т. 21, № 6. С. 795-798.
- Болотнова Р.Х., Бузина В.А., Галимзянов М.Н., Шагапов В.Ш. Гидродинамические особенности процессов истечения вскипающей жидкости//Т и А. 2012. Т. 19, № 6. С. 719-730.
- Болотнова Р.Х., Бузина В.А. Пространственное моделирование нестационарной стадии истечения вскипающей жидкости из камер высокого давления//Вычисл. мех. сплош. сред. 2014. Т. 7, № 4. С. 343-352.
- Суров В.С. Односкоростная модель гетерогенной среды с гиперболичным адиабатическим ядром//ЖВММФ. 2008. Т. 48, № 6. С. 1111-1125.
- Суров В.С. Гиперболическая модель односкоростной теплопроводной смеси с учетом межфракционного теплообмена//ТВТ. 2018. Т. 56, № 6. С. 975-985.
- Суров В.С. Гиперболическая модель односкоростной вязкой теплопроводной среды//ИФЖ. 2019. Т. 92, № 1. С. 202-214.
- Суров В.С. Об одном варианте метода характеристик для расчета течений односкоростной многокомпонентной смеси//ИФЖ. 2010. Т. 83, № 2. С. 345-350.
- Saurel R., Boivin P., Le Métayer O. A general formulation for cavitating, boiling and evaporating flows//Comput. Fluid. 2016. Vol. 128. P. 53-64.
- Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. М: Мир, 1972. 436 c.
- Нигматулин Р.И., Болотнова Р.Х. Широкодиапазонное уравнение состояния воды и пара. упрощенная форма // ТВТ. 2011. Т. 49, № 2. С. 310-313.