Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Процессы межфазного взаимодействия в дисперсно-кольцевом течении

Автор: Андрей Викторович Черданцев (ИТ СО РАН) khotyanovsky@itam.nsc.ru, cherdantsev@itp.nsc.ru

Дисперсно-кольцевой режим реализуется при течении газожидкостной смеси с высоким содержанием газовой фазы. Жидкость распространяется по стенкам канала в виде пленки, обдуваемой высокоскоростным потоком газа. Газовое ядро засеяно каплями жидкости, срываемыми с поверхности пленки, а пленка – пузырьками газа. Поверхность пленки покрыта крупномасштабными волнами возмущения и мелкомасштабными волнами ряби. Сложность и взаимосвязанность гидродинамических процессов предъявляет высокие требования к измерительной методике. В данной работе представлены результаты исследования волновой динамики и процессов межфазного взаимодействия в дисперсно-кольцевом течении при помощи метода лазерно-индуцированной флюоресценции в различных конфигурациях. Метод позволяет проводить полевые измерения локальной толщины пленки жидкости одновременно с измерением параметров дисперсной фазы. Измерения проводятся в трехмерном пространстве в высокой частотой съемки. Были качественно и количественно исследованы следующие гидродинамические процессы: генерация волн ряби волнами возмущения, формирование и развитие волн возмущения, взаимодействие волн в трехмерном пространстве, переход к уносу при повышении расхода жидкости, механизмы срыва капель с поверхности пленки (Рис. 1а), взаимодействие осаждающихся капель с пленкой жидкости (Рис. 1б), механизм захвата пузырьков газа пленкой жидкости.