Локальная структура течения при вдуве радиальной кольцевой газокапельной струи в поперечный турбулентный поток газа
Министерство науки и высшего образования РФ , Мегагранты, 075-15-2025-007
Пахомов М.А.1, Терехов В.И.1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия

Email: pma41976@yandex.ru
Поступила в редакцию: 10 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 3 мая 2025 г.
Принята к печати: 3 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 8 июля 2025 г.
Выполнен численный анализ структуры течения газокапельной струи, вдуваемой через радиальную кольцевую щель в поперечный однофазный воздушный поток в трубе. Расчеты проведены с использованием осесимметричного RANS-подхода. Турбулентность газа описывается с применением модели переноса компонент рейнольдсовых напряжений, записанной с учетом двухфазности течения. Получены численные данные по локальной структуре течения и длине области рециркуляции течения при вариации в широком диапазоне параметра вдува (m = 0.5-4), начальных массовой концентрации капель ML2 = 0-10 % и числа Стокса Stk = 0.5-10.7. Увеличение параметра вдува в диапазоне m = 0.5-4 вызывает рост длины отрывной области почти в 3 раза. С ростом параметра вдува наблюдается увеличение коэффициента сопротивления. Ключевые слова: RANS, численное моделирование, модель переноса рейнольдсовых напряжений, турбулентность, радиальная щелевая газокапельная струя, поперечный поток, труба, структура потока.
- Т.А. Гиршович, Турбулентные струи в поперечном потоке (Машиностроение, М., 1993)
- A.R. Karagozian, Prog. Energy Combust. Sci., 36 (5), 531 (2010). DOI: 10.1016/j.pecs.2010.01.001
- T.F. Fric, A. Roshko, J. Fluid Mech., 279, 1 (1994). DOI: 10.1017/S0022112094003800
- J. Andreopoulos, Phys. Fluids, 26 (11), 3201 (1983). DOI: 10.1063/1.864092
- S. Wittig, V. Scherer, ASME J. Turbomach., 109 (4), 572 (1987). DOI: 10.1115/1.3262150
- S. Baldauf, M. Scheurlen, A. Schulz, S. Wittig, ASME J. Turbomach., 124 (4), 699 (2002). DOI: 10.1115/1.1505848
- В.И. Терехов, Ю.М. Мшвидобадзе, Теплофизика и аэромеханика, 7 (1), 69 (2000)
- М.А. Пахомов, В.И. Терехов, Письма в ЖТФ, 49 (7), 16 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.07.54915.19453 [M.A. Pakhomov, V.I. Terekhov, Tech. Phys. Lett., 49 (4), 14 (2023). DOI: 10.21883/TPL.2023.04.55868.19453]
- А.А. Левин, П.В. Хан, Письма в ЖТФ, 50 (4), 19 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.04.57095.19762 [A.A. Levin, P.V. Khan, Tech. Phys. Lett., 50 (2), 58 (2024). DOI: 10.61011/TPL.2024.02.57987.19762]
- M.A. Pakhomov, J. Eng. Thermophys., 33 (4), 586 (2024). DOI: 10.1134/S1810232824040106
- A. Fadai-Ghotbi, R. Manceau, J. Boree, Flow, Turbulence Combust., 81 (3), 395 (2008). DOI: 10.1007/s10494-008-9140-8