ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС РЕЖИМОВ МИКРОВЗРЫВНОЙ ФРАГМЕНТАЦИИ ДВУХЖИДКОСТНЫХ КАПЕЛЬ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Приведены результаты энергетического анализа режимов (паффинг и микровзрыв) фрагментации двухжидкостных капель типа ядро-оболочка. Показано, что с помощью классического энергетического подхода к описанию гидродинамических процессов можно спрогнозировать критические (необходимые и достаточные) условия для реализации режимов фрагментации и их последствия. В отличие от силового подхода возможна оценка дискретных энергий, затрачиваемых на испарение, прогрев, фрагментацию, вязкую диссипацию и сопротивление при движении фронта фрагментации.

Об авторах

Д. В Антонов

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Email: dva14@tpu.ru
Томск, Россия

Р. М Федоренко

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Томск, Россия

Д. Н Ковалев

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Томск, Россия

П. А Стрижак

Национальный исследовательский Томский политехнический университет

Томск, Россия

Список литературы

  1. Amani A., Jalilnejad E., Mousavi S.M. Simulation of phenol biodegradation by RalstoniaEutropha in a packed-bed bioreactor with batch recycle mode using CFD technique // J. Ind. Eng. Chem. 2018. V 59. P. 310—319.
  2. Lyupa A.A., Morozov D.N., Trapeznikova M.A., Chetverushkin B.N., Churbanova N.G., Lemeshevsky S.V. Simulation of oil recovery processes with the employment of high-performance computing systems // Math. Models Comput. Simul. 2016. V 8. № 2. P 129-134.
  3. Horgue P., Soulaine C., Franc J., Guibert R., Debenest G. An open-source toolbox for multiphase flow in porous media // Comput. Phys. Commun. 2015. V. 187.P. 217-226.
  4. Antonov D.V., Piskunov M.V., Strizhak P.A. Breakup and explosion of droplets of two immiscible fluids and emulsions // Int. J. Therm. Sci. 2019. V. 142. P. 30-41.
  5. Antonov D.V., Fedorenko R.M., Strizhak P.A. Micro-Explosion Phenomenon: Conditions and Benefits // Energies. 2022. V. 15. №. 20. P. 7670.
  6. Голубятников А.Н., Украинский Д.В. О динамике сферического пузырька в неньютоновских жидкостях // Изв. РАН. МЖГ. 2021. № 4. С. 52-62.
  7. Губайдуллин Д.А., Панин К.А., Федоров Ю.В. Акустика жидкости с покрытыми оболочкой каплями при наличии фазовых переходов // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 4. С. 41-51.
  8. Liu C., Cui L., Xu J., Cen L., Xu J., Li P., XiaoT., Cao F. Achieving optimal micro-explosions in stable emulsions by adding water-soluble polymers // Chem. Eng. Sci. 2023. V. 281. P. 119-120.
  9. Антонов Д.В., Вершинина К.Ю., Федоренко Р.М. Микровзрывная фрагментация двухжидкостных капель на основе таллового масла // Письма в ЖТФ. 2023. Т. 49. №. 14. С. 3-7.
  10. Лейбниц Г.В. Краткое доказательство примечательной ошибки Декарта... Соч. в 4 том. Т. I. М.: Мысль, 1981. С. 118-125.
  11. Бернулли Д. Гидродинамика, или записки о силах и движениях жидкостей. Л.: Изд. АН СССР, 1950. 551 с.
  12. Чашечкин Ю.Д. Теория и метрология аэрогидромеханики // Материалы III Отраслевой конференции по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов, КИМИЛА 2018. 2018. С. 45-76.
  13. Antonov D.V., Strizhak P.A. Intensification of vaporization and secondary atomization of droplets of fireextinguishing liquid composition // Tech. Phys. Lett. 2020. V. 46. P. 122-125.
  14. Yaws C.L. Yaws’ handbook of thermodynamic and physical properties of chemical compounds. Knovel. 2003. 233 p.
  15. Antonov D.V., Kuznetsov G.V., Strizhak P.A. Comparison of the characteristics of micro-explosion and ignition of two-fluid water-based droplets, emulsions and suspensions, moving in the high-temperature oxidizer medium // Acta Astronaut. 2019. V. 160. P. 258-269.
  16. Антонов Д.В., Федоренко Р.М., Стрижак П.А. Коллективные эффекты при формировании вторичных фрагментов в результате микровзрывной фрагментации композиционных топлив // Горение взрыв. Т. 15. № 2. С. 22-33.
  17. Chauveau C., Birouk M., Halter F., Gokalp I. An analysis of the droplet support fiber effect on the evaporation process // Int. J. Heat Mass Transf. 2019. V. 128. P. 885-891.
  18. Wang J., Huang X., Qiao X., Ju D., Sun C. Experimental study on effect of support fiber on fuel droplet vaporization at high temperatures // Fuel. 2020. V. 268. P. 117-407.
  19. Chauveau C., Birouk M., Gokalp I. An analysis of the d2-law departure during droplet evaporation in microgravity // Int. J. Multiph. Flow. 2011. V. 37. P. 252-259.
  20. Liu Y.C., Xu Y., Avedisian C.T., Hicks M.C. The effect of support fibers on micro-convection in droplet combustion experiments // Proc. Combust. Inst. 2015. V. 35. P. 1709-1716.
  21. Zhang Y., Huang R., Huang Y., Huang S., Ma Y., Xu S., Zhou P. Effect of ambient temperature on the puffing characteristics of single butanol-hexadecane droplet // Energy. 2018. V. 145. P. 430-441.
  22. Kang H., Won J., Baek S.W., Kwon S. Autoignition and combustion characteristics of sodium borohydride-based non-toxic hypergolic fuel droplet at elevated temperatures // Combust. Flame. 2017. V. 181. P. 149-156.
  23. Antonov D., Bellettre J., Tarlet D., Massoli P., Vysokomornaya O., Piskunov M. Impact of holder materials on the heating and explosive breakup of two-component droplets // Energies. 2018. V. 11. № 12. P. 3307.
  24. Antonov D.V., Volkov R.S., Fedorenko R.M., Strizhak P.A., Castanet G., Sazhin S.S. Temperature measurements in a string of three closely spaced droplets before the start of puffing/micro-explosion: Experimental results and modelling // Int. J. Heat Mass Transf. 2021. V. 181. P. 121837.
  25. Vysokomornaya O.V., Piskunov M.V., Strizhak P.A. Breakup of heterogeneous water drop immersed in hightemperature air // Appl. Therm. Eng. 2017. V 127. P. 1340—1345.
  26. Бардаков Р.Н., Васильев А.Ю., Чашечкин Ю.Д. Расчет и измерения конических пучков трехмерных периодических внутренних волн, возбуждаемых вертикально осциллирующим поршнем // Изв. РАН. МЖГ. 2007. №4. С. 117-133.
  27. Sazhin S.S., Bar-Kohany T., Nissar Z., Antonov D., Strizhak P.A., Rybdylova O.D. A new approach to modelling micro-explosions in composite droplets // Int. J. Heat Mass Transf. 2020. V. 161. P. 120238.
  28. Su G.-Y., Bucci M., McKrell T., Buongiorno J. Transient boiling of water under exponentially escalating heat inputs. Part I: Pool boiling // Int. J. Heat Mass Transf. 2016. V. 96. P. 667-684.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).