Исследование особенностей концентрированного газокапельного потока в сопле опытной установки путем численного и натурного экспериментов

Авторы

Ципенко А. В.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: tsipenko_av@mail.ru

Аннотация

Проведено численное моделирование двумерного газокапельного соплового течения с большой долей жидкости в ранцевой установке пожаротушения НИИ НТ МАИ. В модели учитываются пленка, столкновения и аэродинамическое дробление капель. Использовались многожидкостная модель и метод «крупных частиц». Численно показано и экспериментально подтверждено, что в случае высоконцентрированного газокапельного потока сопло работает как своеобразная «мельница», где верхняя граница диаметров капель определяется гидродинамикой потока; пленка весьма устойчива при дозвуковых скоростях газа; в зоне повышенного содержания жидкости у среза сопла также повышенное по сравнению с окружающей средой давление; в расширяющейся части сопла у стенки существует область, где объемная доля капель значительно ниже, чем средняя по потоку; параметры потока колеблются из-за особенностей процесса смешения жидкости и газа. Выбранный способ построения математической модели вполне подходит для численного исследования и прогнозирования особенностей таких потоков.