Введение к работе
Актуальность темы. Актуальность более глубокого изучения проблем- связанішх с пузырьковини смесями обусловлена их широким применением в ряде отраслей народного хозяйства, таких как теплоэнергетика, криогенная техника и химическая технология. Исследование нестационарных парожидкостных потоков особенно важно в связи с расчетом работы реакторов, безопасности их эксплуатации.
Практическая значимость изучения механических свойств системы жидкость - газ связана с проблемами экологии ( защита с помощью пузырькових экранов окружающей среды водоемов при взры -вах ), использование акустических возмущений для интенсификации технологических процессов.
Изучение пузырьковых сред необходимо начинать с исследования динамики, тепло- и массообмена одиночного пузырька, его взаимодействия с волной. Скорость конденсационного смыкания парового пузырька в волне сжатия влияет на скорость распространения волны, эволюцию ее структуры. В связи с этим особый интерес представляет изучение различных факторов, влияющих на конденсации пара в пузырьках, в частности влияние двухскоростных режимов. Пра построении математической модели удается использовать эмпирические замыкающие соотношения, так как отдельные процессы (например, скорость относительного движения дисперсных фаз) экспериментально исследованы достаточно хорошо.
Цель работы.Творитичвсков исследование тепло- и массообмен-ных процессов вокруг паровых пузырьков, в условиях их обтекания. Асимптотическое исследование уравнения теплопереноса в задаче о малых колебаниях одиночных газовых пузырьков в переменных полях давления .
Научная новизна. В диссертационной работе теоритически изучены Следующие ВОГфОСЫ:
- при решении задачи о нестационарном тепло-иассообмене, динамике поступательна ; движущегося перового пузырька в одно- и двух-компонентных смесях исследовано совместное влияние относительного и радиального движения пузырька, теплофизических свойств пара и жидкости и роль процесса взаимной диффузии компонентов жидкого
раствора на конденсацию пара:
проведено асимптотическое разложения для интегрального выражения (в виде интеграла Дюамеля) теплового потока на межфазной поверхности системы газовый пузырь - жидкость, при больших и иалых чисел Пекле-.
- для теплового потока " Q, " разными способами получены
обыкновенные дифференциальные уравнения, что существенно упрощает
решение целого класса задач механики жидкости с пузырькош газа;
- аналитически исследовано влияние сферической твердой частицы на
логарифмический декремент затухания ыалых колебаний паровой
оболочки- вокруг нее.
Практическая ценность. Результаты исследования важны для моделирования и понимания физических процессов, протекающих в двухфазных смесях пузырьковой структуры. Изучение краевых задач волновой динамики пузырьковых парокидкостных потоков полезно для оценки безопасности эксплуатации и выбора оптимальних режимов работы ряда технических устройств.
Апробация работы и публикации. Результаты работы неоднократно докладывались и обсуждались на семинарах кафедры газовой и волновоа динамики МГУ, докладивались на Локоносовских чтениях университета в на секции физико-хюйической гидродинамики Института механики МГУ.
Основные результаты диссертации отражены в четырех работах, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объеи работы. Диссертация состоит из введения трех глав, заключения и- списка литературы. Объем диссертации составляет 103 страниц, включся 14 стр. с рисунками и список литературы, содержащий 82 наименований.