RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Сибирский журнал индустриальной математики // Архив

Сиб. журн. индустр. матем., 2022, том 25, номер 3, страницы 104–119 (Mi sjim1186)

Режимы течения плёнки жидкости, увлекаемой потоком газа в плоском горизонтальном канале, в изотермических условиях

А. В. Минаковab, А. С. Лобасовab, А. В. Шебелевab, Д. В. Зайцевb, О. А. Кабовb

a Сибирский федеральный университет, просп. Свободный, 79, г. Красноярск 660041, Россия
b Институт теплофизики СО РАН, просп. Акад. Лаврентьева, 1, г. Новосибирск 630090, Россия

Аннотация: Разработана пространственная математическая модель течения плёнки жидкости, увлекаемой потоком газа в плоском горизонтальном миниканале в изотермических условиях. Проведено численное моделирование режимов течения плёнки в испарительной системе охлаждения. Исследованы зависимости развития деформаций от управляющих параметров движения — чисел Рейнольдса для жидкости и газа. В результате численного моделирования подтверждены обнаруженные в эксперименте гидродинамические режимы течения. Таким образом были рассмотрено пять различных режимов: заливание канала, режим гладкой плёнки, двумерные волны, трёхмерные волны и разрыв плёнки. Анализ результатов моделирования показал, что модель качественно верно воспроизводит все особенности поведения плёнки в исследованных режимах. Получено удовлетворительное согласие расчёта и эксперимента по форме поверхности и толщине плёнки, по длинам волн и частотам прохождения гребней. Показано, что расчёт в целом хорошо воспроизводит начало развития неустойчивости в плёнке жидкости.

Ключевые слова: жидкие плёнки, режимы течения, испарительная система охлаждения, эксперимент, численное моделирование, VoF-метод.

УДК: 532.69

Статья поступила: 10.12.2021
Окончательный вариант: 20.01.2022

DOI: 10.33048/SIBJIM.2021.25.310



© МИАН, 2024