Сибирский федеральный университет

Перевод названия: STUDY OF STRONGLY SWIRLING GAS-LIQUID FLOWS IN A HYDRODYNAMIC VORTEX CHAMBER

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2016

Ключевые слова: закрученный поток, вихревая камера, однофазный поток, двухфазный поток, прецессирующее вихревое ядро, параметр крутки, вихревые структуры, swirling flow, vortex chamber, One-phase flow, two-phase flow, Precessing vortex core (PVC), swirl parameter, vortex structures

Аннотация: Работа посвящена экспериментальному исследованию закрученных однофазного и двухфазного потоков в горизонтальной вихревой камере с тангенциальным завихрителем. Особое внимание уделено возникновению нестационарных вихревых структур. В случае однофазного потока выявлено образование прецессирующего вихревого ядра (ПВЯ) в сопле. Экспериментально подтверждена линейная зависимость частоты прецессии ПВЯ и квадратичная зависимость полного перепада давления в вихревой камере от расхода жидкости. В случае двухфазного потока высокоскоростная визуализация также позволила выявить наличие вторичных вихревых структур в цилиндрической области за внезапным расширением. Добавление газовой фазы в поток приводит к резкому падению частоты прецессии вихря и полного перепада давления в вихревой камере. При дальнейшем увеличении газосодержания частота плавно уменьшается, а перепад изменяется незначительно, слабо возрастая или уменьшаясь в зависимости от расхода несущей фазы. При этом выявляется согласованность изменений интегральных характеристик потока при изменении расходов жидкости и газа. The work is devoted to experimental study of one-phase and two-phase swirling flow in a horizontal vortex chamber with a tangential swirler. Special attention is paid to an emergence of unsteady vortex structures. Formation of a precessing vortex core (PVC) in the nozzle has been detected in the case of one-phase flow. Linear dependence of the PVC precession frequency and quadratic dependence of the full pressure drop in the vortex chamber on the fluid flow rate were confirmed experimentally. In the case of two-phase flow a high-speed visualization allowed to reveal the presence of the secondary vortex structures in cylindrical region behind the zone of sudden expansion. Adding a gas phase into the flow leads to a sharp decline of the precession frequency and full pressure drop decrease in the vortex chamber. The frequency smoothly decreases with further increase of gas content and pressure drop changes insignificantly: slightly increases or decreases depending on the water flow rate. At the same time there is a coherent change of the flow’s integral characteristics at changing the flow rates of liquid and gas.

Журнал: Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика

Выпуск журнала: Т. 11, № 1

Номера страниц: 45-55

ISSN журнала: 18187994

Место издания: Новосибирск

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

• Юсупов Роман Равильевич (Новосибирский государственный университет)
• Шторк Сергей Иванович (Новосибирский государственный университет)
• Алексеенко Сергей Владимирович (Новосибирский государственный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)