Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2023, № 6, стр. 48-58

АВТОМОДЕЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ ЗАДАЧИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ПЛЕНОЧНОЙ КОНДЕНСАЦИИ НА ПОЛУБЕСКОНЕЧНОЙ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛАСТИНЕ

А. А. Куроедов a*, И. В. Лаптев a, А. В. Суворов ab, С. Г. Черкасов a**

a АО ГНЦ “Центр Келдыша”,
Москва, Россия

b Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет),
Долгопрудный, Россия

* E-mail: kuroedov@kerc.msk.ru
** E-mail: sgcherkasov@yandex.ru

Поступила в редакцию 11.03.2023
После доработки 01.08.2023
Принята к публикации 01.09.2023

Аннотация

В рамках упрощенной физико-математической модели гидродинамических и тепловых процессов при нестационарной пленочной конденсации на вертикальной полубесконечной пластине рассматривается смена режимов течения пленки конденсата вдоль подстилающей поверхности под действием массовой силы. Модель используется для определения условий применимости приближения идеальной невесомости при рассмотрении пленочной конденсации. Установлено, что корректность использования приближения идеальной невесомости для расчета скорости роста толщины пленки на каком-либо участке пластины зависит не только от величины массовой силы, но и от времени и от расстояния между этим участком и носиком пластины.

Ключевые слова: пленочное течение, конденсация, приближение идеальной невесомости

Список литературы

  1. Теория тепломассообмена: учебник для вузов / под ред. А.И. Леонтьева. 3-е изд., испр. и доп. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. 462 с.

  2. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплоперадача. Учебник для вузов 3-е изд., пер. и доп. М.: Энергия, 1975. 488 с.

  3. Ажаев В.С., Черкасов С.Г. Развитие гидродинамической неустойчивости при пленочной конденсации на цилиндрической трубке в невесомости // Изв. РАН. МЖГ. 1995. № 6. С. 106–110.

  4. Ажаев В.С., Черкасов С.Г. Стационарный режим конденсации насыщенного пара на конической поверхности в условиях невесомости // ТВТ. 1996. Т. 34. № 5. С. 816–819.

  5. Kuznetsov S.A., Cherkasov S.G. Investigation of the heat transfer and evolution of the condensate film during saturated vapor condensation on a tube in zero gravity and on a cone in gravity // Russ. J. Eng. Thermophys. 2000. V. 10. № 3. P. 187–199.

  6. Куроедов А.А., Черкасов С.Г., Лаптев И.В., Моисеева Л.А. Конденсация газа наддува в топливном баке с разделительной диафрагмой в условиях невесомости // Тепловые процессы в технике. 2021. Т. 13. № 4. С. 155–163.

  7. Frolovskaya O.A., Pukhnachev V.V. Traveling waves and structures of a film flow with phase transitions in the Nakoryakov–Ostapenko–Bartashevich model // J. Eng. Thermophys. 2018. V. 27. № 3. P. 273–284.

  8. Nakoryakov V.E., Ostapenko V.V., Bartashevich M.V. Rolling waves on the surface of a thin layer of viscous liquid at phase transition // Int. J. Heat Mass Transfer. 2015. V. 89. P. 846–855.

  9. Накоряков В.Е., Остапенко В.В., Барташевич М.В. Исследование катящихся волн на поверхности стекающей пленки конденсата // Докл. РАН. 2014. Т. 454. № 5. С. 540–544.

  10. Смирнов Н.Н., Зверев Н.И., Щепотьев Н.А., Дехтяренко Л.А., Якубович Д.М. Нестационарное испарение жидкого кислорода в атмосферу// ФГВ. 1989. Т. 25. № 3. С. 73–78.

  11. Smirnov N.N., Dekhtyarenko L.A., Zverev N.I. Condensed gas evaporation into the atmosphere // Heat Mass Trans. V. 36. № 13. P. 3393–3398.

  12. Алексеенко С.В., Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г. Волновое течение пленок жидкости. Новосибирск: ВО “Наука”. Сибирская издательская фирма, 1992. 256 с.

  13. Логинов В.С., Озерова И.П. Оценка нестационарной теплоотдачи при пленочной конденсации пара на вертикальной пластине // Изв. ТПУ. Инжиниринг георесурсов. 2003. Т. 306. № 6. С. 67–69.

  14. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.

  15. Leng D.E., Comings E.W. Thermal conductivity of propane // Ind. Eng. Chem. 1957. V. 49. № 12. P. 2042–2045.

  16. Diller D.E. Measurements of the viscosity of saturated and compressed liquid propane // J. Chem. Phys. 1965. V. 42. № 6. P. 2089–2100.

  17. Balasubramaniam R., Mohammad M. Hasan Transient condensation of flowing vapor on a flat-plate: A scaling analysis // Int J. Heat Mass Transfer. 2015. V. 91. P. 793–799.

Дополнительные материалы отсутствуют.