Numerical study of growing droplets dynamics in unsteady thermal convection flow

Развита математическая модель движения растущих аэрозольных частиц в спектрометре Кельвина под воздействием силы тяжести в условиях нестационарной тепловой конвекции. Модель включает в себя систему уравнений Навье–Стокса для описания газовой смеси при адиабатическом расширении и выравнивании температуры в камере за счет теплопроводности и конвекции и уравнения движения капель с учетом изменения их размера за счет конденсации или испарения. Уравнения движения капель интегрируются в поле температур и скоростей, найденном из решения нестационарной газодинамической задачи с помощью CFD программы Fluent. Исследованы нестационарные газодинамические и температурные поля, распределения насыщенности паровоздушной смеси и временная зависимость общей массы капель. Построены временные зависимости доли осажденных капель на стенках с учетом и без учета тепловой конвекции. Показано, что время жизни капли в камере ограничивается оседанием под действием силы тяжести и испарением. Относительный вклад двух процессов зависит от начального насыщения.