Nowy model turbulentnego dwufazowego przepływu dyspersyjnego w warstwie przyściennej

• Autorzy: Mikielewicz M.

Warianty tytułu

EN

A new model of a turbulent disperse two - phase flow in the boundary layer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono nowe podejście do modelowania zjawisk turbulencji podczas przepływu w dwufazowej warstwie przyściennej. Podejście oparte jest na sumowaniu energii dyssypacji pochodzącej od przepływu turbulentnego ze ścinaniem oraz dyssypacji spowodowanej obecnością pęcherzyków parowych. W wyniku otrzymuje się naprężenia styczne ekwiwalentnego jednofazowego przepływu turbulentnego zastępującego przepływ dwufazowy. Uzyskane rozkłady prędkości obliczone przy pomocy nowego modelu porównano z danymi eksperymentalnymi dotyczącymi przepływów pęcherzykowych o małym stopniu zapełnienia. Otrzymano dobrą zgodność obliczeń przy użyciu nowego modelu turbulencji z eksperymentem.

EN

In the work presented is a new approach to modeling of the turbulence phenomena in a two-phase boundary layer flow. The approach is based on summation of the dissipation energy coming from the shearing turbulent flow in the absence of bubbes and the dissipation contribution from the bubble motion. As a result we obtain the shear stress of equivalent single phase turbulent flow. Velocity distributions caiculated using the new model have been compared against the experimental data of turbulent bubble flows with smali void fraction. A good consistency of calculations performed using a new model with experiment has been obtained.

Słowa kluczowe

PL

zjawisko turbulencji; modelowanie turbulencji w przepływach dwufazowych; przepływy dwufazowe

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Maszyn Przepływowych PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Maszyn Przepływowych Polskiej Akademii Nauk w Gdańsku
• Rocznik: 1998
• Tom: nr 492/1454
• Strony: 3--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Mikielewicz M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

• 1. Antal SP, Lahey RT Jr and Flaherty JE, Analysis of phase distribution in fully developed laminar bubbly two-phase flow, Int. J. Multiphase Flow, 17, 635-652, 1991.
• 2. Auton TR, Hunt JCR, Prud'homme M., The force exerted on a body in inviscid unsteady non-uniform rotational flow, J. Fluid Mech., 197, 241-257, 1988.
• 3. Drew D.A., Lahey R.T., Phase distribution mechanisms in turbulent low-quality two-phase flow in a circular pipe. J. Fluid Mech., 117, 91-106, 1982.
• 4. Drew D. and Lahey RT Jr, The virtual mass and lift force on a sphere in a rotating and straining flow, Int. J. Multiphase Flow, 13, 113-121, 1987.
• 5. Drew D. And Lahey RT Jr, Some supplemental analysis concerning the virtual mass and lift force on a sphere in a rotating and straining flow, Int. J. Multiphase Flow, 16, 1127-1130, 1990.
• 6. Graham JMR, The force on sharp-edged cylinders in oscillatory flow at Iow Keulegan-Carpenter numbers, J. Fluid Mech., 20, 331-346, 1980.
• 7. Ishii M., Thermo-fluid dynamics of two-phase flow, Eyrolles, 1975.
• 8. Ishii M. et al., Local Drag Laws in Dispersed Two-Phase Flow, ANL 79-105, 1978.
• 9. Kalkach-Navarro S, Lahey RT Jr, Drew DA, Meyfer R, Interfacial Area Density, Mean Radius and Number Density Measurements in Bubbly Two-Phase Flow, NURETH-5, Salt Lake City, USA.
• 10. Kataoka I, Serizawa A, Basic Equations of turbulence in Gas - Liquid Two-Phase Flow, Int. J. Multiphase Flow, 15, 1-13, 1989.
• 11. Lance M., Marie J.L., Charnay G., Bataille J., Les equations de la turbulence dans un ecoulement diphasique incompressible en 1'absence de transfert de masse. CR. Acad. Sci., Paris, 288, 957-960, 1979.
• 12. Lance M, Lopez de Bertodano M., Phase Distribution Phenomena, in Multiphase Science and Technology, Vol. 8, Edited by Hewitt et al., 1994.
• 13. Lahey R.T., Turbulence and phase distribution phenomena in two-phase flow. Transient Phenomena in Multiphase Flow, Dubrovnik, May 24-30, 1987.
• 14. Lance M., Marie J.L., Bataille J., Homogeneous turbulence in bubbly flows, J. of Fluid Eng., 113, 295-300, 1991.
• 15. Lee S-J, Lahey RT Jr, Jones OC Jr, The prediction of two-phase turbulence and phase distribution phenomena using a k~Wpisz tutaj równanie.ɛ model, Japanese Journal of Multiphase Flow, 3, 335-368, 1989.
• 16. Lopez de Bertodano M., Lee S-J., Lahey R.T Jr, Drew DA, The prediction of two-phase turbulence and phase distribution using a Reynolds stress model, J. Fluids Eng., 112, 107-113,1990.
• 17. Lopez de Bertodano M., Lahey RT, Jones OC, Development of a k~ɛ model for bubbly two-phase flow, J. Fluid Eng., 116, 128-134, 1994.
• 18. Lowalenti PM, Brady JF, The unsteady force on a sphere in smali amplitude oscillatory motion at finite Reynolds number, J. Fluid Mech., 1993.
• 19. Marie JL, Moursali E, Lance M., A first investigation of a vertical bubbly flow past a flat plate, Proceedings of the First ASME/JSME Meeting on Fluid Mechanics, Portland, Oregon, 1991.
• 20. Mikielewicz D., Stąsiek J., Modelowanie przepływów dwufazowych w kanałach, oprac. wewn. IMP PAN, Nr arch. 506/97, 1997.
• 21. Ohba K, Yuhara T, Study on Vertical Bubbly Flow Using Laser Doppler Measurement, Trans. Japan Soc. Mech. Engr., 48, 78-85, 1982.
• 22. Sato Y., Sekoguchi K., Liquid velocity distribution in two-phase bubble flow. Int. J. of Multiphase Flow, 2, 79, 1975.
• 23. Sato Y., Sadatomi M., Sekoguchi K., Momentum and heat transfer in two-phase bubbly flow. Int J. Multiphase Flow, 7, 1981.
• 24. Serizawa A., Fataoka I., Gofuku A., Takahashi O., Kawara Z., Effect of Initial Bubble Size on Bubbly Flow Structure, Proc. Int. Conf. On Multiphase Flows, Tskuba, 1991.
• 25. Wang SK, Lee SJ, Jones OC Jr, Lahey RT Jr, Three-Dimensional Turbulence Structure and Phase Distribution Measurements in Bubbly Two-Phase Flows, Int. J. Multiphase Flow, 13, 327-343.
• 26. Zuber N., Ishii M., Relative motion and interfacial drag coefficient in dispersed two-phase flow of bubbles, drops and particles, Proc. 71st Ann. Meeting, Miami, AlChE, Paper no. 56a, 1978.