Вышедшие номера
Влияние начальных условий в камере низкого давления на степень расширения вскипающей струи жидкого азота
Российский научный фонд, 23-29-00309
Болотнова Р.Х.1, Коробчинская В.А.1,2, Гайнуллина Э.Ф.1,2
1Институт механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра РАН, Уфа, Россия
2Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
Email: bolotnova@anrb.ru, buzina_lera@mail.ru, elina.gef@yandex.ru
Поступила в редакцию: 27 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 28 июня 2024 г.
Принята к печати: 30 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 23 декабря 2024 г.

Исследована динамика вскипания струи криогенного азота при истечении через тонкое коническое сопло в вакуумную камеру из сосуда высокого давления. Для описания процесса предложена пространственная осесимметричная двухфазная модель парожидкостной смеси в двухтемпературном, двухскоростном, однодавленческом приближениях, учитывающая неравновесные процессы испарения и конденсации. Предполагается, что скорость массообмена жидкость-пар зависит от числа и радиуса пузырьков, степени перегрева по температуре, теплоты парообразования и теплопроводности. Рассмотрены режимы формирования полей скоростей струйного потока и получены количественные оценки величины угла распыления в струе в зависимости от начального давления в вакуумной камере. Достоверность полученных результатов оценена путем сопоставления с экспериментальными данными. Ключевые слова: жидкий азот, вскипающая струя, криогенные температуры, вакуумная камера, численное моделирование.