Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы, посвященной исследованию дисперсно-кольцевого течения 8
1.1. Свойства волн возмущения
1.1.1. Двумерность волн возмущения 9
1.2, Критерии разделения волн на рябь и волны возмущения 9
1.1.3. Другие типы крупных волн, выделяемые в дисперсно-кольцевом
течении 11
1.1.4. Частота следования и пространственное разделение волн возмущения 12
1.1.5. Амплитуда, скорость, форма волн возмущения 12
1.1.6. Профиль скорости в пленке жидкости в дисперсно-кольцевом режиме течения 14
1.2. Интегральные характеристики потока: унос и осаждение жидкой фазы,
перепад давления в канале
1.2.1. Условия возникновения уноса, связь уноса с волнами возмущения 16
1.2.2. Критическое число Рейнольдса жидкости 17
1.2.3. Изменение уноса и осаждения с расстоянием от входа в канал 18
1.2.4. Гипотезы для объяснения механизма уноса 19
1.2.5. Изменение перепада давления с расстоянием от входа в канал. Влияние волн возмущения и уноса на перепад давления 22
1.3. Теоретические подходы к описанию дисперсно-кольцевого течения
1.3.1. Модели, описывающие форму волн возмущения и развитие волновой картины с расстоянием 23
1.3.2. Модели, описывающие унос и осаждение в дисперсно-кольцевом течении 24
1.4. Исследование свойств капиллярной ряби в дисперсно-кольцевом течении 25
Глава 2. Описание экспериментальной установки и методики измерений.
2.1 Описание экспериментальной установки 27
2.2 Измеряемые и контролируемые параметры эксперимента 30
2.3 Измерение расхода дисперсной фазы 31
2.4 Измерение локального перепада давления 33
2.5 Измерение локальной толщины пленки жидкости методом локальной электропроводности 34
2.6 Измерение локальной толщины пленки жидкости методом флуоресцентной визуализации 36
2.7 Погрешности измерений и точность управления входными параметрами 40
Глава 3. Результаты измерений интегральных параметров течения и возникновения волн возмущения
3.1 Измерение расхода дисперсной фазы 42
3.2 Измерение перепада давления с расстоянием 43
3.3 Эволюция волновой картины с расстоянием, разделение волн на волны возмущения и капиллярную рябь 46
3.4 Режимные карты перехода к уносу и появления волн возмущения. Околокритический режим в восходящем течении 50
Глава 4. Исследование свойств воли возмущения.
4.1 Метод раздельной обработки свойств волн, распределенных в широком интервале 52
4.2 Зависимость скорости волн возмущения от их амплитуды. Формулы, описывающие коэффициенты зависимости 54
4.3 Число волн на единицу длины. Его инвариантность относительно скорости газа и вязкости жидкости 61
4.4 Обобщенные портреты волн возмущения. Количественное описание формы волн возмущения 66
Глава 5. Исследование свойств капиллярной ряби в дисперсно-кольцевом течении.
5.1 Сравнение методов проводимости и флуоресцентной визуализации 74
5.2 Выбор порога фильтрации для исключения влияния шума камеры на результаты 75
5.3 Исследование амплитуды волн ряби 76
5.4 Частотные характеристики волн ряби 79
5.5 Измерение скорости волн ряби 81
Заключение 83
Список использовавшейся литературы 85
- Свойства волн возмущения
- Описание экспериментальной установки
- Измерение расхода дисперсной фазы
- Метод раздельной обработки свойств волн, распределенных в широком интервале
- Сравнение методов проводимости и флуоресцентной визуализации
Введение к работе
Наиболее распространенным и имеющим наибольшую практическую ценность режимом пленочного течения жидкости совместно с потоком газа является дисперсно-кольцевое течение, представляющее собой совместное течение плешей жидкости, турбулентного потока газа и дисперсной фазы - капель, уносимых с поверхности пленки в ядро газового потока и осаждающихся обратно.
Дисперсно-кольцевое течение используется в широком спектре промышленных установок: в тепловых трактах АЭС, очистных пленочных аппаратах, химической промышленности.
В настоящее время можно говорить лишь о реализации достаточно грубых приближений к математическому описанию дисперсно-кольцевого течения. Применяющиеся в настоящее время модели имеют высокий уровень эмпиризма, что связано, прежде всего, со сложной гидродинамической структурой таких потоков. Интенсивный газовый поток взаимодействует с пленкой через турбулентные касательные напряжения на межфазной границе и содержит дисперсную фазу в виде капель с широким спектром размеров. Поверхность пленки в таких течениях имеет сложную структуру поверхностных волн, разделяющихся на капиллярную рябь и волны возмущения, амплитуда которых в несколько раз превосходит толщину остаточного слоя. Свойства волн эволюционируют во времени и в пространстве. Структура дисперсной фазы определяется непрерывными процессами коагуляции и, напротив, разбиения на более мелкие капли, а также массообменом с пленкой - уносом капель с поверхности пленки и, наоборот, их поглощением.
Для осаждения капель существуют модели, позволяющие выполнить расчет в строгой постановке и дающие удовлетворительное согласие с экспериментальными данными (см. Алипченков и др, (2001)). Для описания срыва и уноса капель с поверхности пленки в ядро потока газа в настоящее время моделирование возможно только в рамках полуэмпирического подхода (там же). Используемые расчетные модели чрезвычайно чувствительны к характеристикам межфазного взаимодействия и закладываемым механизмам отрыва капель с поверхности пленки. Вместе с тем, в силу сложности явления, работы по экспериментальному исследованию срыва капель носят единичный характер, а полученных экспериментальных данных явно недостаточно.
Наличие уноса всегда сопровождается наличием на поверхности пленки волн возмущения, и все предлагаемые исследователями гипотезы, описывающие механизм уноса, так или иначе связаны с волнами возмущения. Таким образом, для понимания явления уноса необходимо исследование динамики волн возмущения.
Теоретические модели, описывающие волны на пленке в присутствии потока газа, как правило, рассматривают периодические, слабонелинейиые волны при достаточно малых напряжениях со стороны потока газа, и не годятся для прямого сравнения с экспериментом. Большинство экспериментальных работ ограничивается измерением средних характеристик волн возмущения, хотя свойства волн при одних и тех же параметрах течения могут очень сильно различаться. Экспериментальное исследование свойств капиллярной ряби выполнялось при помощи методов, которые, как будет показано в данной работе, малоприменимы для исследования мелкомасштабных волн.
Целью данной работы является: детерминистское изучение свойств волн возмущения; исследование свойств волн капиллярной ряби при помощи новых экспериментальных методик.
Научная новизна главных положений работы заключается в том, что автором впервые:
Применен метод условного осреднения для обработки экспериментальных записей локальной толщины пленки жидкости, позволяющий получать зависимости свойств волн возмущения от амплитуды с высокой точностью.
При помощи этого метода получена зависимость скорости волн возмущения от амплитуды при фиксированных параметрах течения в широком диапазоне амплитуд и предложены формулы, удовлетворительно описывающие коэффициенты этой зависимости.
Показано, что расстояние между волнами возмущения не зависит от скорости газа и вязкости жидкости.
Получены обобщенные портреты волн возмущения, исследовано влияние параметров течения на форму волн возмущения.
Впервые к исследованию дисперсно-кольцевого течения применен метод флуоресцентной визуализации, при помощи которого показано, что использовавшиеся ранее экспериментальные методы малоприменимы для исследования свойств капиллярной ряби в дисперсно-кольцевом течении.
Получены новые данные по амплитудным и частотным свойствам ряби, поведению шероховатости пленки с изменением параметров течения и скорости волн ряби.
На защиту выносятся
Экспериментальные результаты по влиянию параметров течения волн на характеристики воли возмущения в зависимости от их амплитуды: формулы, описывающие зависимость скорости волн возмущения от амплитуды; независимость числа волн на единицу длины от скорости газа и вязкости жидкости; универсальность зависимости крутизны волн возмущения от амплитуды для разных скоростей газа.
Экспериментальные результаты по свойствам капиллярной ряби: полученные зависимости амплитуды, длины, крутизны и скорости волн ряби от параметров течения.
Метод условного осреднения волновых характеристик для исследования свойств волн возмущения и применение метода флуоресцентной визуализации для исследования дисперсно-кольцевого течения.
Достоверность результатов основывается на использовании отработанных на других объектах экспериментальных методик, на тщательной проверке тарировочиых зависимостей, на сравнении методик на общих объектах, на использовании новых статистических методов обработки данных, на стабильной воспроизводимости результатов опытов.
Практическое значение
Полученные автором результаты по влиянию параметров течения на свойства волн возмущения могут быть использованы при построении моделей, описывающих форму и динамику волн возмущения; в частности, для упрощения моделей, возможному благодаря экспериментальным данным об инвариантности отдельных волновых характеристик относительно конкретных параметров течения. Данные по шероховатости покрытой рябью плешки и длине волны ряби могут использоваться для коррекции эмпирических корреляций по касательному трению со стороны газа.
Апробация работы
Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: V мировой конференции "Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics" (Салоники, Греция, 2001); III международной конференции «Transfer Processes in Multiphase Flow» (Кельце, Польша, 2002); III Российской национальной конференции по теплообмену (Москва, Россия, 2002); XXXIX, XL, XLI международных студенческих конфренциях «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, Россия, 2001-2003); VII, VIII, IX Всероссийских конференциях молодых ученых «Актуальные вопросы теплофизики и гидрогазодинамики» (Новосибирск, Россия, 2002, 2004, 2006); 16м международном конгрессе «Chemical and process engineering)) (Прага, Чехия, 2004); Зм международном симпозиуме "Two-Phase Flow: Modelling and Experimentation" (Пиза, Италия, 2004).
Публикации
Результаты работы опубликованы в 9 печатных работах.
Личное участие автора
Данная работа выполнена в 2000-2006 гг. в лаборатории физических основ энергетических технологий Института теплофизики СО РАН. Постановка задач иследований осуществлена диссертантом совместно с научным руководителем Д.М. Марковичем и СМ. Харламовым. Подготовка экспериментальной установки и отработка экспериментальных методик по измерению локальной толщины пленки жидкости осуществлялась автором совместно с СМ. Харламовым. В проведении экспериментов по исследованию локальной интенсивности уноса также участвовали В.А. Антипин и В.В. Гузанов. Обработка и интерпретация экспериментальных материалов проводились автором самостоятельно.
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов и списка литературы. Работа содержит 95 страниц, включая 43 рисунка. Список литературы состоит из 110 наименований.
Свойства волн возмущения
Вопрос о двухмерное волн возмущения изучался в работах Azzopardi et al. (1983), Martin, Azzopardi (1985), Sekoguchi et al. (1985), Sekoguchi, Mori (1997). Согласно этим работам, в каналах относительно малого диаметра волны возмущения являются кольцевыми, полностью охватывая поперечный периметр канала. При возрастании диаметра канала двухмерность нарушается. В работе Sekoguchi, Mori (1997) утверждается, что нарушение двухмерное волн происходит и в трубах малого диаметра при сильном увеличении скорости потока газа. Часть кольцевых волн разрушается, и после этого они следуют далее в трехмерном виде, не замыкаясь обратно в кольцо. С увеличением скорости газа доля кольцевых волн падает, а доля трехмерных волн - растет.
Во многих работах (например, Sekoguchi et al. (1985)) приведены записи толщины пленки в двадцати четырех продольных сечениях канала, на которых видно, что, хотя волны возмущения являются кольцевыми, их высота меняется с поперечной координатой. Однако, как наблюдалось многими исследователями (Hall Taylor, Nedderman, 1968; Miya et al, 1971; Thwaites et al, 1986, и др.) и будет показано в экспериментах данной работы, линейная зависимость скорости воли возмущения от их амплитуды соблюдается с хорошей точностью. Кольцевая форма волн в каналах малого диаметра при используемых скоростях газа разрушается редко, а это требует одинаковой скорости волны в любом продольном сечении. Таким образом, вариация амплитуды волны по радиальной координате не может быть очень высокой.
Критерии разделения волн на рябь и волны возмущения.
Критерии для разделения волн возмущения и капиллярной ряби, приводимые в литературе, в массе своей имеют описательный характер, В большинстве работ в качестве критериев указаны большая по сравнению с мелкими волнами скорость и высота. Во многих работах исследование динамики крупных волн велось при помощи высокоскоростной фото- и видеосъемки, поэтому предлагаемые в них критерии служат для визуального распознавания крупных волн («широкий пенящийся гребень» - Andreussi et al. (1985), «большое скопление ряби на гребне» - Wolf et al. (1996), и т.п.).
В некоторых работах (например, Sekoguchi et al. (1985, 1997)) разделение волн проводится по их пространственно-временным траекториям. Используя этот критерий, каждую волну нужно рассматривать в индивидуальном порядке, что требует весьма сложных измерений.
В качестве еще одного из критериев упоминается двухмерность крупных волн, в отличие от трехмерной ряби. Как было показано выше, двухмерность крупных волн может нарушаться. Кроме того, сама проверка двухмерности требует сложной конфигурации экспериментальной установки.
Другим методом исследования волновой динамики является измерение локальной толщины пленки при помощи метода локальной электропроводности, одна из модификаций которого используется в настоящей работе. При применении этого метода четкое разделение волн возмущения малой амплитуды и ряби большой амплитуды особенно затруднительно и выполняется при помощи статистических методов.
В работах Chu, Dukler (1974, 75) разделение ведется по следующему признаку: если у волны точка максимума больше средней толщины пленки, а оба минимума - меньше, то волна причисляется к крупным волнам. У мелких же волн все три характеристики либо меньше средней толщины (если они находятся на подложке), либо больше (если мелкая волна бежит по крупной волне).
Также в работах Chu, Dukler (1974, 75) приводится статистическое распределение максимумов волн по высоте. В дисперсно-кольцевом режиме течения это распределение имеет двугорбую структуру: горб, наблюдаемый на малых высотах, соответствует максимумам мелких воли, а наблюдаемый на больших высотах - максимумам крупных волн. Критерий разделения волн по распределению максимумов используется в работе Azzopardi (1986): точка разделения определяется как точка перегиба в распределении максимумов. Несмотря на то, что горбы распределения в общем случае перекрываются, доля волн, попадающих в область перекрытия, обычно невелика, и этот метод является оптимальным из существующих с точки зрения соотношения объективности разделения и требуемых для разделения ресурсов. В настоящей работе будет использоваться подобный подход - вся статистическая обработка будет вестись со статистическими распределениями максимумов волн.
Описание экспериментальной установки
Для получения экспериментальных данных использовалась установка, общий вид которой приведен на рис. 1. Установка состоит из замкнутого гидродинамического контура с рабочим участком и системы подачи воздуха. В качестве рабочего участка используется оргстеклянная труба с внутренним диаметром 15 мм и длиной 100 см. Труба состоит из нескольких секций различной длины, которые можно переставлять в произвольном порядке. Это позволяет изменять положение датчиков для измерения интенсивности потока дисперсной фазы, локального перепада давления и локальной толщины пленки жидкости.
Согласно литературным данным, в каналах с диаметром 15 мм при используемом диапазоне скоростей газа волны возмущения являются кольцевыми, что позволяет при исследовании волн возмущения ограничиться измерениями локальной толщины пленки только в одном из продольных сечений канала.
Дополнительное осложнение задачи состоит в том, что разные экспериментаторы используют разные конфигурации входного участка:
Вариант 1: жидкость подается на стенки канала в виде пленки, через щелевой распределитель. Газ подается через трубу, установленную соосно с основной трубой.
Вариант 2: Газ подается по основной трубе, а жидкость продавливается через пористый участок в стенке канала.
Вариант 3: Жидкость вводится поток через трубку-инжектор, расположенную на оси трубы или через систему-инжекторов, вводимых через стенки канала. Впоследствии жидкость оседает на стенки канала, а газ собирается в ядре потока.
К моменту установления течения влияние конфигурации входного участка на характеристики течения относительно мало, но на малых расстояниях от входа, на этапе развития течения, конфигурация входного участка будет существенно влиять на волновую картину и интегральные характеристики течения.
В данной работе используется вариант 1, как наиболее простой с точки зрения динамики жидкости на начальном участке и позволяющий также изучать динамику свободно стекающих пленок жидкости.
Жидкость подается на стенки рабочего участка через щелевой распределитель. Последний представляет собой кольцевой зазор шириной 0,5 мм и длиной 60 мм, образованный между внутренней поверхностью оргстеклянной трубы и внешней поверхностью соосно установленной трубы для подачи воздуха. Внутренний диаметр трубы для подачи воздуха составляет 13,4 мм, а толщина ее стенки равна 0,3 мм.
Поток газа подается в рабочий объем от магистрали сжатого воздуха, через редуктор и фильтр. Расстояние, которое поток газа проходит от редуктора до входа в канал, составляет около двух метров. На расстоянии 50 см от входа в канал в трубу для подачи газа вставлены хоникомбы, предназначенные для успокоения потока. Расход газа контролируется при помощи расходомерной шайбы, располагающейся на расстоянии 50 см после редуктора. Тарировка расходомерной шайбы проводилась при помощи газового счетчика.
Работа замкнутого гидродинамического контура осуществляется следующим образом: жидкость из приемного бака закачивается насосом в напорный бак, расположенный на высоте двух метров над входом в канал. После этого насос отключается. При открытии вентиля жидкость под действием разницы давлений поступает в распределитель, объем которого составляет около литра. В рабочем режиме распределитель полностью заполнялся рабочей жидкостью. Расход жидкости контролировался поплавковым ротаметром, тарировка которого осуществлялась при помощи измерения объемного расхода жидкости, протекающей через установку.
При исследовании опускного течения жидкость, поступающая в нижнюю часть рабочего участка в виде пленки, сливается в приемный бак через боковой отвод, а воздух с содержащейся в нем дисперсной фазой свободно истекает в атмосферу через выходной патрубок с внутренним диаметром 9 мм. Для сбора дисперсной фазы на расстоянии 0,5 м от выходного патрубка размещается дополнительная емкость. При исследовании восходящего потока рабочий участок вместе с распределителем переворачивается на 180и, а для разделения жидкости и воздуха на выходе из рабочего участка устанавливается горизонтальный циклон диаметром 100 мм. Жидкость сливается из циклона в приемный бак, а воздух выбрасывается в атмосферу.
Измерение расхода дисперсной фазы
На рисунке 13 приведены данные по локальному перепаду давления вдоль канала в зависимости от расстояния от входа в канал для тех же режимов. Эксперименты показали, что локальный перепад давления увеличивается с ростом скорости газа и числа Рейнольдса жидкости. Перепад давления в сухом канале хорошо соответствовал оценке перепада давления для турбулентного течения в гладкой трубе (см., например, Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969).
Локальный перепад давления вдоль канала слабо меняется на расстояниях свыше 20 см от распределителя. Можно отметить, что при больших расходах жидкости и газа, па больших расстояниях от входа, локальный перепад давления незначительно падает с расстоянием.
На интервале 5-20 см локальный перепад испытывает заметный рост, который тем сильнее, чем выше число Реинольдса жидкости и скорость газа. Это изменение может быть вызвано несколькими причинами:
1. Торможением потока газа из-за расширения канала при переходе потока газа из входной трубы с внутренним диаметром 13,4 мм в рабочий участок, внутренний диаметр которого для газа составляет 15 мм минус удвоенная толщина пленки жидкости. Оценка вклада этого механизма в перепад давления по уравнению Бернулли дает максимальное значение 1,1 Ша/м (для сухого канала при скорости газа 60 м/с). Это значение превышает экспериментально измеренное изменение перепада давления на начальном участке в сухом канале между точками 6 и 21 см от входа (рисунок 14а). Такое расхождение объясняется тем, что измерения перепада давления проводились не между участками трубы разного диаметра, а непосредственно после точки изменения диаметра трубы.
С появлением на стенках трубы пленки жидкости (и уменьшения разности между диаметрами каналов) вклад этого механизма должен уменьшаться. Однако же изменение перепада давления иа начальном участке растет с расходом жидкости, что не объясняется одним только расширением канала.
2. Еще один возможный механизм изменения перепада давления на начальном участке - это торможение потока газа из-за появления в потоке уносимых с поверхности пленки капель. Начальная скорость капель примерно равна скорости воли возмущения, с гребней которых происходит срыв капель, а плотность их намного больше скорости газа. Поскольку расход дисперсной фазы нарастает с расстоянием от входа линейным образом, расход капель, попадающих в поток с единицы длины канала является неизменным. Таким образом, вклад этого механизма в перепад давления будет постоянным на всех расстояниях от входа в канал, за исключением момента начала уноса, что соответствует экспериментальным данным по поведению локального перепада давления с расстоянием. Оценку этого вклада можно сделать, зная среднюю скорость волн возмущения, изменение расхода дисперсной фазы на единицу длины, а также плотности жидкости и газа.
Для высоких скоростей газа оценка дает близкие к экспериментальным значения изменения перепада давления иа начальном участке. Однако для малых скоростей газа изменение расхода дисперсной фазы слишком мало.
Метод раздельной обработки свойств волн, распределенных в широком интервале
Амплитуды и скорости волн возмущения имеют случайное распределение в достаточно широком интервале значений, что затрудняет измерение волновых характеристик. Ранее эта проблема решалась двумя способами: в части ранних работ отслеживались характеристики каждой отдельной волны (например, Hall Taylor, Nedderman, 1968; Thwaites et al., 1976), в других работах характеристики определялись путем корреляционного анализа полной записи локальной толщины пленки жидкости (например, Azzopardi, 1986, Kumar et al., 2002). Каждый их этих подходов имеет свои недостатки. Так, первый подход обладает малой статистической достоверностью, второй же позволяет измерять только усредненные характеристики большого количества сильно различающихся по скоростям волн,
В данной работе используется метод, являющийся в некотором роде комбинацией двух вышеописанных. Он основан на предположении, что основные свойства волны возмущения при фиксированных параметрах течения однозначно определяются конкретным параметром волны (в данном случае - ее амплитудой). Таким образом, для измерения, например, скорости волн из записи толщины пленки, полученной одним из пары датчиков, удалялись все волны, кроме волн, попавших в заданный узкий интервал амплитуд (пример преобразованной записи локальной толщины пленки показан на рисунке 19а). Скорость волы определялась по кросскорреляционной функции между измененной записью локальной толщины и записью толщины пленки, снимаемой с соседнего датчика, расположенного на расстоянии 15 мм от первого.
По максимуму кросскорреляционной функции определялось время прохождения волнами из выбранного интервала амплитуд расстояния между датчиками, откуда определялась скорость этих волн. Таким образом, разбив экспериментальное распределение волы по амплитудам на несколько узких интервалов, и измерив для каждого из них среднюю скорость волн, можно получить зависимость скорости волн возмущения от их амплитуды для одного режима течения. Ширина интервала в среднем составляла 0,02 мм. Обычно для каждого режима скорость определялась по 10-15 интервалам, в каждый из которых попадало от 50 до 200 волн возмущения.
Интервалы выбирались в диапазоне амплитуд от A -std(A) до A +std(A), где std(A) - стандартное отклонение амплитуды волн возмущения от среднего значения.
Статистическая достоверность при применении такого подхода зависит, в первую очередь, от количества волн в реализации, попадающих в данный интервал. Соответственно, максимальная статистическая достоверность при исследовании свойств волн возмущения ожидается в условиях наибольшей частоты следования волн (при малых расстояниях от входа в канал, и при больших расходах жидкости и газа).
Сравнение методов проводимости и флуоресцентной визуализации
Как было показано выше, метод локальной электропроводности осредняет мелкомасштабные волновые структуры. На рисунке 33 представлены записи толщины пленки для течения при низком числе Рейнольдса жидкости, при котором отсутствуют волны возмущения. Увеличение скорости газа приводит к уменьшению длины волн ряби, что приводит к уменьшению измеряемой датчиками проводимости амплитуды ряби.
Также необходимо отметить, что амплитуда ряби может достигать весьма высоких значений, сравнимых с амплитудой волы возмущения. Таким образом, метод разделения волн возмущения от капиллярной ряби по амплитудам волн работает только потому, что метод локальной электропроводности осредняет мелкомасштабную рябь. Тем не менее, более правильным критерием разделения было бы разделение по продольному масштабу.
Исследование свойств ряби проводилось при числах Рейнольдса жидкости 24, 40, 90, 142, 220, 350. В последних четырех случаях исследовалась рябь на участках подложки между волнами возмущения.
При измерении средней амплитуды волн ряби необходимо исключить влияние шума матрицы цифровой камеры на эту величину. На рисунке 34 приведен участок записи толпщны свободно стекающей пленки, полученной методом LIF (число Рейнольдса жидкости - 40). Видно, что амплитуда шума не превышает 25 мкм. При измерении средней амплитуды в записи толщины пленки не учитывались пики, амплитуда которых была ниже определенного порогового значения (порога фильтрации).
На рисунке 35 представлен пример зависимости средних значений максимумов и минимумов волн на поверхности свободно стекающей пленки жидкости от порога фильтрации. Видно, что изменение порога фильтрации сильно влияет на средние значения максимумов волн в диапазоне от 0 до 25 мкм. При пороге фильтрации выше этого значения среднее значение максимума продолжает возрастать, но гораздо слабее. Остаточный рост объясняется, по-видимому, наличием на поверхности свободно стекающей пленки волн небольшой амплитуды (т.н. «капиллярного предвестника»), которые при увеличении порога фильтрации также выпадают из рабочего диапазона.
Таким образом, для порога фильтрации было выбрано значение 25 мкм, единое для всех расходов жидкости.
