Турбулентні двофазні струмені рідин, що не змішуються між собою (математичне та комп’ютерне моделювання перемішування та теплооб міну в багатофазних течіях)

Abstract

Монографія присвячена розробці математичних моделей та чисельних проце дур для моделювання особливостей змішування та теплообміну рідин, що не змішуються між собою, у дворідинній турбулентній неоднорідній струминній течії, а також у більш загальному випадку – турбулентних багатофазних струменях та інших течіях. Багато природних і технічних процесів мають справу з турбулентними струменями рідин, що не змішуються між собою, які представляють важливий клас сучасної динаміки багатофазних систем. Розглянуто диференціальні рівняння для осесиметричної двовимірної стаціо нарної течії та інтегральні співвідношення в циліндричній системі координат для струменя рідини, що витікає з сопла в простір, заповнений іншою рідиною, яка не змішується з першою. Змодельовано та проаналізовано параметри турбулентного перемішування у двофазній струминній течії. При чисельному моделюванні виявле но та обговорено явище посилення кінетичної енергії струменя проти енергії, підведеної першою фазою на соплі. Експери¬ментальні дані з водою та нафтою, а також з рідкими металами підтвердили результати чисельного комп'ютерного моделювання. Один із прикладів виконано для моделювання течії високотемпе ратурних розплавів, охолоджувaних водою, при гіпотетичних тяжких аваріях на АЕС. Отримані результати можуть становити інтерес науково-дослідних і приклад них задач, де важливе значення має розрахунок параметрів багатофазного турбулентного перемішування і теплообміну.