Отправить статью по E-mail 
ПЕРЕХОД ОТ РАССЛОЕННОГО ТЕЧЕНИЯ К КОЛЬЦЕВОМУ В ПЛОСКОМ МИНИКАНАЛЕ ПРИ ВЫСОКИХ СКОРОСТЯХ ЖИДКОСТИ И ГАЗА
- Авторы: Мунгалов А.С.1, Конкин Д.Ю.1, Карчевский А.Л.1, Кабов О.А.1
-
Учреждения:
- Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук
- Выпуск: Том 524, № 1 (2025)
- Страницы: 69-75
- Раздел: МЕХАНИКА
- URL: https://journal-vniispk.ru/2686-7400/article/view/356215
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034508125050116
- ID: 356215
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Работа посвящена экспериментальному исследованию перехода от расслоенного режима к кольцевому в плоском миниканале при различных скоростях газа и жидкости, включая условия турбулентного течения. В качестве компонентов двухфазного течения использовались вода и воздух. Установлено, что переход к кольцевому режиму при высоких расходах фаз происходит не только из-за смачивания боковых стенок, как показано в литературе, но и уноса капель от межфазной границы. Более того, при устранении влияния смачиваемости боковых стенок за счет установки продольных хорошо смачиваемых тонких цилиндров в углубления вблизи боковых стенок миниканала переход к кольцевому режиму при высоких расходах жидкости и газа происходил только за счет уноса капель от волновой межфазной границы, что, насколько известно авторам, установлено впервые.
Об авторах
А. С. Мунгалов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук
Email: a.mungalov@alumni.nsu.ru
Новосибирск, Россия
Д. Ю. Конкин
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наукНовосибирск, Россия
А. Л. Карчевский
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наукНовосибирск, Россия
О. А. Кабов
Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наукНовосибирск, Россия
Список литературы
- Kabov O.A., Lyulin Yu.V., Marchuk I.V., Zaitsev D.V. Locally heated shear-driven liquid films in microchannels and minichannels // Intern. J. Heat Fluid Flow. 2007. V. 28. P. 103–112.
- Kabov O.A., Zaitsev D.V., Cheverda V.V., Bar-Cohen A. Evaporation and flow dynamics of thin, shear-driven liquid films // Exp. Therm. Fluid Sci. 2011. V. 35. Iss. 5. P. 825–831.
- Kabov O., Zaitsev D., Tkachenko E. Interfacial thermal fluid phenomena in shear driven thin liquid films // Intern. Heat Transf. Conf. 2018. V. 16. P. 1061–1067.
- Kabov O.A. Cooling of high heat flux electronic components by intensively evaporating thin liquid film with dynamic micro-breaks // Mater. ob"edinennogo seminara Uchenogo soveta IT SO RAN / Ed. by ac. D.M. Markovich, ac. S.V. Alekseenko. 2024. P. 9–68.
- Karchevsky A.L., Marchuk I.V., Kabov O.A. Calculation of the heat flux near the liquid-gas-solid contact line // Appl. Math. Model. 2016. V. 40. P. 1029–1037.
- Kabov O.A., Zaitsev D.V., Kirichenko D.P., Ajaev V.S. Interaction of levitating microdroplets with moist air flow in the contact line region // Nanoscale Microscale Thermophys. Eng. 2017. V. 21. Iss. 2. P. 60–69.
- Ajaev V.S., Kabov O.A. Heat and mass transfer near contact lines on heated surfaces // Intern. J. Heat Mass Transfer. 2017. V. 108. P. 918–932.
- Rebrov E.V. Two-phase flow regimes in microchannels // Theor. Found. Chem. 2010. V. 44. P. 355–367.
- Chinnov E.A., Ron'shin F.V., Kabov O.A. Two-phase flow regimes in micro- and minichannels // Teplofizika i aeromekhanika. 2015. V. 22. № 3. P. 275–297.
- Verma R.K., Ghosh S. Two-phase flow in miniature geometries: comparison of gas-liquid and liquid-liquid flows // ChemBioEng Rev. 2019. V. 6. Iss. 1. P. 5–16.
- Cheng L., Xia G. Flow patterns and flow pattern maps for adiabatic and diabatic gas liquid two phase flow in microchannels: fundamentals, mechanisms and applications // Exp. Therm. Fluid Sci. 2023. V. 148. 110988.
- Sikora M., Anweiler S., Meyer J. Comprehensive analysis of two-phase liquid-gas flow structures in varied channel geometries and thermal environments // Intern. J. Heat Mass Transfer. 2024. V. 228. 125665.
- Ullmann A., Brauner N. The prediction of flow pattern maps in minichannels // Multiph. Sci. Technol. 2007. V. 19. P. 49–73.
- Taitel Y., Dukler A. A model for predicting flow regime transitions in horizontal and near horizontal gas-liquid flow // AIChE J. 1976. V. 22. P. 47–55.
- Brauner N., Maron D. Analysis of stratified/non-stratified transitional boundaries in horizontal gas-liquid flows // Chem. Eng. Sci. 1991. V. 46. P. 1849–1859.
- Brauner N., Maron D. The role of interfacial shear modelling in predicting the stability of stratified two-phase flow // Chem. Eng. Sci. 1993. V. 48. P. 2867–2879.
- Cherdantsev A.V., Zdornikov S.A., Cherdantsev M.V., Isaenkov S.V., Markovich D.M. Stratified-to-annular gas-liquid flow patterns transition in a horizontal pipe // Exp. Therm. Fluid Sci. 2022. V. 132. 110552.
- Chinnov E.A., Ron'shin F.V., Kabov O.A. Two-phase flow patterns in short horizontal rectangular microchannels // Intern. J. Multiph. Flow. 2016. V. 80. P. 57–68.
- Ronshin F.V., Dementyev Y.A., Chinnov E.A. Experimental study of two-phase flow regimes in slit microchannels // Microfluid. Nanofluidics. 2023. V. 27. P. 1–16.
- Zaitsev D., Kochkin D., Kabov O. Dynamics of liquid film rupture under local heating // Intern. J. Heat Mass Transf. 2022. V. 184. 122376.
- Wong H., Radke C.J., Morris S. The motion of long bubbles in polygonal capillaries. Part 1. Thin films // J. Fluid Mech. 1995. V. 292. P. 71–94.
- Fang C., David M., Wang F., Goodson K. Influence of film thickness and cross-sectional geometry on hydrophilic microchannel condensation // Intern. J. Multiph. Flow. 2010. V. 36. Iss. 8. P. 608–619.
- Ito D., Damsohn M., Prasser H., Aritomi M. Dynamic film thickness between bubbles and wall in a narrow channel // Exp. Fluids. 2011. V. 51. Iss. 3. P. 821–833.
- Ito D., Papadopoulos P., Prasser H. Liquid film dynamics of two-phase annular flow in square and tight lattice subchannels // Nucl. Eng. Des. 2016. V. 300. P. 467–474.
Дополнительные файлы
