Моделирование низконапорного течения воды через сопло Лаваля с учетом парообразования на основе односкоростной двухтемпературной модели двухфазного течения

摘要

Исследуется течение воды через сопло Лаваля с помощью модели движения односкоростной двухтемпературной двухфазной среды, записанной на основе системы уравнений Навье ~ Стокса. В качестве уравнения состояния для несущей фазы используется уравнение Тэйта. Динамика паровой фазы описывается уравнением сохранения для концентрации пузырьков критического радиуса, уравнением Рэлея - Лэмба и уравнением для давления пара внутри пузырька. Уравнения динамики односкоростной двухтемпературной среды решаются методом Бима - Уорминга. Для решения уравнения Рэлея - Лэмба и уравнения сохранения для концентрации пузырьков применяется явная противопотоковая схема. Полученные решения квазистационарного типа для плоского сопла Лаваля позволяют оценить локальные параметры течения и интенсивность парообразования при различных значениях противодавления. Сопоставляются решения для моделей независимого движения фаз и с учетом межфазного обмена массой, импульсом, энергией.