Исследование структуры турбулентных гетерогенных потоков "газ - твердые частицы" тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Основные условные обозначения.

Введение.

Глава 1.Краткие сведения о гетерогенных турбулентных потоках.

1.1 .Предварительные замечания.

1.2.0сновные характеристики гетерогенных потоков.

1.3.Классификация гетерогенных турбулентных потоков.

1.4 .Цели работы.

Глава 2.Физическое моделирование течений газа с частицами.

2.1 .Предварительные замечания.

2.2.Метод ЛДА и его преимущества.

2.3.Особенности и задачи экспериментального изучения гетерогенных потоков.

2.4.0собенности изучения поведения твердых частиц.

2.4.1.Оптимизация параметров ЛДА.

2.4.2.Измерения скоростей полидисперсных частиц.

2.4.3.Измерения скоростей бидисперсных частиц.

2.4.4.Контроль точности измерения скоростей частиц.

2.4.5.Измерение относительной концентрации частиц.

2.5.0собенности изучения влияния твердых частиц на течение газа.

2.5.1.Перекрестная помеха. Методы селекции сигналов.

2.5.2.Оценка эффективности амплитудной селекции сигналов.

2.5.3.Контроль селекции сигналов.

2.6.Экспериментальные установки и используемые частицы.

2.7.Выводы.

Глава З.Течения газа с частицами в каналах.

3.1 .Предварительные замечания.

3.2.Краткий обзор и анализ работ.

3.2.1.Поведение твердых частиц и их влияние на течение газа.

3.2.2.Попытки обобщения данных.

3.3.Экспериментальное исследование слабозапыленного неравновесного течения в трубе. Поведение частиц.

3.3.1.Характеристики движения частиц.

3.3.2.Пульсации скоростей частиц. Влияние концентрации.

3.3.3.Характеристики движения бидисперсных частиц.

3.4.Экспериментальное исследование слабозапыленного неравновесного течения в трубе. Влияние частиц на газ.

3.4.1 .Восходящее течение.

3.4.2.Опускное течение.

3.5.Математическое моделирование влияния частиц на энергию турбулентности газа.

3.5.1.Диссипация энергии турбулентности мелкими частицами.

3.5.2.Генерация энергии турбулентности крупными частицами.

3.5.3.Влияние частиц на энергию турбулентности газа.

3.6.Вывод ы.

Глава 4,Обтекание тел потоками с частицами.

4.1.Предварительные замечания.

4.2.Краткий обзор и анализ работ.

4.2.1.Течение в области критической точки.

4.2.2.Течение в пограничном слое.

4.2.3.Сопротивление тел в потоках с частицами.

4.3.Экспериментальное исследование слабозапыленного неравновесного течения в области критической точки.

4.3.1.Обтекание тела с полусферической кромкой.

4.3.2.0бтекание тела с плоской кромкой.

4.3.3.0бобщение данных.

4.4.Экспериментальное исследование слабозапыленного неравновесного течения в пограничном слое.

4.4.1.Распределения скоростей фаз в ламинарном пограничном слое.

4.4.2.Влияние частиц на начало ламинарно-турбулентного перехода.

4.4.3.Распределения скоростей фаз в переходной области и турбулентном пограничном слое.

4.5.Выводы.

Глава 5.Некоторые возможности использования результатов.

5.1.Предварительные замечания.

5.2.Диагностика течений газа с частицами.

5.3.Модификация турбулентности твердыми частицами.

ВЫВОДЫ.

Турбулентные течения воздуха, несущие твердые частицы, широко распространены в природе и находят применение во многих отраслях деятельности человека.

Гетерогенные потоки «газ-твердые частицы» в течение нескольких последних десятилетий привлекают к себе внимание исследователей. К настоящему времени накоплен достаточно обширный теоретический и экспериментальный материал, посвященный самым различным аспектам газодинамики и теплофизики такого рода потоков. Здесь следут отметить работы Г.Н.Абрамовича, З.Р.Горбиса, И.В.Деревича, Л.И.Зайчика, Ю.В.Зуева, М.К.Лаатса, И.А.Лепешинского, Е.П.Медникова, Р.И.Нигматулина, А.Н.Осипцова, Н.А.Фукса, А.А.Шрайбера, Р.Бусройда, М.Зоммерфельда, К.Кроу, М.Рикса, О.Симонина, С.Соу, Ю.Тсуджи, Г.Хецрони, И.Хинце, С.Эльхобаши и др.

Присутствие дисперсной примеси в потоках газовых сред даже при незначительной концентрации последней может приводить к нежелательным последствиям. Вследствие этого, изучение такого рода течений и построение механики гетерогенных сред приобретает чрезвычайную актуальность.

Несмотря на значительный интерес многочисленных групп исследователей во всем мире к изучению гетерогенных потоков и большое количество работ, имеющаяся на сегодняшний день теория многофазных турбулентных течений несовершенна. Вероятно, это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, теория однофазных турбулентных течений сплошных сред к настоящему времени далека от своего завершения. Второй причиной является исключительная сложность процессов, протекающих в гетерогенных системах, и значительно большее количество (по сравнению с однофазным течением) определяющих физических параметров. Вследствие этого, методы экспериментальных и теоретических исследований, используемые в классической механике однофазных сплошных сред, зачастую не могут быть использованы для изучения гетерогенных потоков в принципе. Имеющиеся экспериментальные данные зачастую носят отрывочный и противоречивый характер, а физические представления и развитые математические модели не могут быть признаны удовлетворительными. Сказанное выше сдерживает развитие механики гетерогенных сред. Несмотря на это, потребности практики и логика развития науки настойчиво требуют постоянного совершенствования теории гетерогенных течений.

Настоящая работа посвящена экспериментальному и теоретическому изучению структуры турбулентных потоков воздуха в присутствии твердых частиц в трубах (каналах) и при обтекании тел. Диссертация содержит пять глав.

В первой главе рассмотрены основные характеристики гетерогенных потоков. В этой главе описана развитая классификация гетерогенных турбулентных потоков. Предложенная классификация позволила автору выявить класс течений газа с частицами, физическое и математическое моделирование которого сопряжено с наибольшими трудностями. Этот вид течения - слабозапыленное неравновесное с обратным влиянием частиц на газ - был выбран в качестве предмета исследования. В заключении главы сформулированы основные цели данной работы.

Вторая глава посвящена вопросам физического моделирования гетерогенных потоков. Рассмотрены основы метода лазерной доплеровской анемометрии (ЛДА), ставшего в последние десятилетия одним из самых распространенных средств острой диагностики однофазных потоков. Описаны особенности и основные задачи экспериментального исследования гетерогенных потоков. Изучен широкий спектр метрологических проблем, возникающих при исследовании потоков газа с твердыми частицами с использованием указанного выше метода. К рассмотренным проблемам относятся: оптимизация параметров оптико-электронной системы ЛДА для измерения мгновенных скоростей и концентрации относительно крупных частиц дисперсной фазы, разработка методики проведения корректного измерения скоростей существенно полидисперсных и бидисперсных частиц, развитие основ селекции сигналов частиц дисперсной фазы и микрометровых частиц-трассеров, необходимой для изучения обратного влияния частиц на характеристики течения несущего воздуха и т.д. Наряду с описанием приемов ЛДА-диагностики гетерогенных потоков значительное внимание уделено и рассмотрению вопросов, связанных с контролем точности результатов измерений теоретическим и экспериментальным путем. В заключении главы описаны созданные экспериментальные установки для изучения восходящих и нисходящих потоков воздуха в трубах и дано обоснование характеристик твердых частиц, использованных в работе в качестве дисперсной фазы.

Движение частиц и особенности межфазных процессов при течениях газа с твердыми частицами в каналах (трубах) рассмотрены в третьей главе. В начале главы дан краткий обзор работ, посвященных изучению поведения частиц и их обратного влияния на характеристики несущего турбулентного потока газа. Далее описаны результаты проведенного автором детального экспериментального исследования потоков «газ -твердые частицы» в вертикальных трубах. Рассмотрены причины возникновения пульсаций скоростей частиц, движущихся в турбулентном потоке воздуха. Описаны и проанализированы данные измерений распределений осредненных и пульсационных скоростей частиц в широком диапазоне изменения концентрации последних. Рассмотрены данные экспериментов по исследованию характеристик гетерогенного течения с бидисперсными частицами. Значительное внимание в третьей главе уделено экспериментальному и теоретическому изучению одной из фундаментальных проблем механики многофазных сред, а именно, проблеме модификации энергии турбулентности несущей фазы частицами. Проанализированы результаты проведенного экспериментального исследования, в котором впервые в «чистом виде» (присутствие частиц не оказывало влияния на профиль осредненной скорости несущей фазы) изучен процесс дополнительной диссипации турбулентности в потоке с относительно малоинерционными частицами. Проведено теоретическое исследование модификации энергии турбулентности частицами. Описана математическая модель, позволяющая проводить количественные оценки генерации и диссипации турбулентности в потоках с частицами. Расчеты с использованием модели позволили провести обобщение большинства имеющихся данных по модификации энергии турбулентности несущего газа частицами в широком диапазоне изменения концентрации и инерционности последних.

Четвертая глава посвящена изучению обтекания тел потоками газа с частицами. В начале главы дан краткий обзор расчетных и экспериментальных исследований течений «газ - твердые частицы» в области критической точки обтекаемого тела и в пограничном слое, развивающемся на его поверхности. Далее рассмотрены результаты проведенного автором экспериментального изучения поведения частиц вблизи поверхности цилиндра с плоской и полусферической передней кромкой, а также характеристик гетерогенного течения в пограничном слое. Описаны и проанализированы данные по распределениям скоростей различных «типов» падающих и отраженных от поверхности модели частиц. Определены размеры области существования фазы отраженных частиц при варьировании инерционности дисперсной фазы в широком диапазоне. Изучена динамика частиц, вторично взаимодействующих с поверхностью тела. Рассмотрены и проанализированы данные экспериментов по распределениям скоростей «чистого» воздуха, воздуха в присутствии частиц и самих твердых частиц во всех областях развивающегося вдоль поверхности модели пограничного слоя - ламинарной, переходной и турбулентной. Показано, что присутствие в потоке частиц ускоряет начало ламинарно-турбулентного перехода. Рассмотрены результаты воздействия частиц на интенсивность турбулентности несущего воздуха в турбулентном пограничном слое.

Некоторые возможности использования развитой методики ЛДА-диагностики течений газа с частицами и результатов проведенного исследования на практике рассмотрены в пятой главе.

Автор выражает свою признательность чл.-корр. РАН Ю.В.Полежаеву, д.т.н. А.Ф.Полякову, д.т.н. Л.И.Зайчику и к.т.н. Д.С.Михатулину за многолетнее постоянное внимание к работе и помощь, оказанную при ее выполнении.

выводы

1. Предложена классификация турбулентных гетерогенных потоков по объемной концентрации и инерционности (чисел Стокса) дисперсной фазы в осредненном, крупномасштабном и мелкомасштабном пульсационных движениях. С ее помощью можно заранее (до проведения исследований) оценить наличие и интенсивность определяющих межфазных взаимодействий и обменных процессов. Развитая классификация гетерогенных потоков носит большое методологическое и прогностическое значение и позволяет определять те "ячейки"-классы потоков, для которых могут быть приемлемы имеющиеся на сегодняшний день подходы, и те, для которых такие подходы еще необходимо развивать. Так, она позволила определить вид течения, изучение которого имеет чрезвычайную актуальность. Данный класс турбулентных гетерогенных потоков - слабозапыленное неравновесное с обратным влиянием частиц на газ - был выбран в качестве предмета исследования.

2. Изучен комплекс метрологических проблем, возникающих при исследованиях гетерогенных потоков с использованием лазерных доплеровских анемометров (ЛДА), - единственных из существующих на сегодняшний день средств острой диагностики структуры турбулентных течений газа с частицами:

• проведена оптимизация параметров оптико-электронной системы ЛДА на предмет измерения мгновенных скоростей крупных частиц дисперсной фазы;

• впервые изучены особенности проведения корректных измерений скоростей полидисперсных и бидисперсных частиц;

• разработана методика теоретической оценки и контроля экспериментальным путем эффективности амплитудной селекции сигналов микрометровых частиц-трассеров, моделирующих движение газовой фазы, от частиц дисперсной фазы;

• развита методика измерения относительной концентрации крупных частиц;

• достоверность предложенных подходов экспериментального изучения структуры турбулентных потоков подтверждена разработанными методами контроля получаемых результатов.

3. Проведено комплексное экспериментальное исследование поведения твердых частиц и их обратного влияния на характеристики несущего воздуха при течении в вертикальных трубах: ¡1 ■ 1 |

• выявлены причины возникновения пульсаций скоростей 1 частиц, .! 1 движущихся в турбулентном потоке воздуха;

• измерены профили пульсационных скоростей частиц в широком диапазоне изменения концентрации последних. Показано, что рост концентрации дисперсной фазы приводит к снижению продольной составляющей пульсации скорости частиц в приосевой зоне и к сильному ее увеличению в пристенной области трубы. Также выявлено подавление нормальной составляющей пульсационной скорости частиц с увеличением их концентрации по всему сечению трубы;

• впервые в "чистом виде" (присутствие частиц не оказывало влияния на профиль осредненной скорости несущей фазы) исследован механизм диссипации турбулентности в потоке с относительно малоинерционными частицами;

• установлено, что ламинаризующее воздействие частиц возрастает с повышением массовой концентрации частиц и увеличением расстояния от стенки. С ростом инерционности частиц (в исследованном диапазоне чисел Стокса) их влияние на турбулентность снижается.

4. Выполнено теоретическое исследование процессов порождения и подавления турбулентности в гетерогенных газовых потоках, в ходе которого:

• на основе классического распределения скоростей для дальнего осесимметричного следа за обтекаемым телом и уравнения переноса энергии турбулентности в следе получено строгое аналитическое решение, позволившее определить дополнительную генерацию турбулентности в гетерогенных потоках с крупными частицами;

• на основе единой методологии в рамках одной математической модели описаны процессы дополнительной генерации и дополнительной диссипации турбулентности в гетерогенных потоках;

• найдены два комплекса физических параметров, отвечающих за дополнительное порождение и подавление энергии турбулентности в потоках газа с крупными и мелкими частицами соответственно;

• обобщены как результаты экспериментов автора, так и большинство имеющихся данных по модификации турбулентности частицами в широком диапазоне изменения концентрации и инерционности последних.

5. Проведено экспериментальное исследование динамики твердых частиц в окрестности критической точки затупленного тела, а также гетерогенного пограничного слоя, развивающегося вдоль его поверхности:

• в широком диапазоне изменения инерционности дисперсной фазы измерены и проанализированы распределения скоростей различных «типов» частиц вблизи поверхности обтекаемого тела: падающих, отраженных от поверхности, падающих после первого столкновения с телом и др.; показано, что отношение скоростей дисперсной фазы на стенке при вторичном и первичном соударениях практически постоянно для всех использованных в экспериментах частиц и равно 0,5. впервые получены данные о развитии распределений осредненных скоростей "чистого" воздуха, воздуха в присутствии частиц и самих твердых частиц во всех областях пограничного слоя: ламинарной, переходной и турбулентной; установлено, что присутствие в потоке частиц приводит к уменьшению первого критического числа Рейнольдса, т.е. ускоряет начало ламинарно-турбулентного перехода; выявлен эффект резкого снижения интенсивности пульсаций скорости несущего воздуха в пристенной области турбулентного пограничного слоя.

1. Хиице И.О. Турбулентность, ее механизм и теория. М.: Физматиздат, 1963.

2. Монин A.C., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. М.: Наука, 1965. 4.1,1967.4.2.

3. Конт-Белло Ж. Турбулентное течение в канале с параллельными стенками. М.: Мир, 1968.

4. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974.

5. Брэдшоу П. Введение в турбулентность и ее измерение. М.: Мир, 1974.

6. Турбулентность / Под ред. П.Бредшоу. М.: Машиностроение, 1980.

7. Турбулентность (принципы и применения) / Под ред. У.Фроста, Т.Моулдена. М.: Мир, 1980.

8. Дыбан Е.П., Эпик Э.Я. Тепломассообмен и гидродинамика турбулизированных потоков. Киев: Наукова думка, 1985.

9. Фукс H.A. Механика аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1955.

10. Фукс H.A. Успехи механики аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР, 1961. П.Дюнин А.К., Борщевский Ю.Т., Яковлев H.A. Основы механики многокомпонентных потоков. Новосибирск: СО АН СССР, 1965.

11. Бабуха Г.Л., Рабинович М.И. Механика и теплообмен потоков полидисперсной газовзвеси. Киев: Наукова думка, 1968.

12. Wallis G. One-dimensional two-phase flow. New York: McGraw-Hill, 1969.

13. Горбис З.Р. Теплообмен и гидромеханика дисперсных сквозных потоков. М.: Энергия, 1970.

14. Волощук В.М. Введение в гидродинамику грубодисперсных аэрозолей. Л.: Гидрометеоиздат, 1971.

15. Coy С. Гидродинамика многофазных систем. М.: Мир, 1971.

16. Фортье А. Механика суспензий. М.: Мир, 1971.283 ,i¡i,!. Л:-- Mi; } .f ' > 'i

17. Бабуха Г.Л., Шрайбер А.А Взаимодействие частиц полидисперсного материала в двухфазных потоках. Киев: Наукова думка, 1972.

18. Салтанов Г.А. Сверхзвуковые двухфазные течения. Минск: Высшая школа, 1972.

19. Стернин JI.E. Основы газодинамики двухфазных течений в соплах. М.: Машиностроение, 1974.

20. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975.

21. Волощук В.М., Седунов Ю.С. Процессы коагуляции в дисперсных системах. JL: Гидрометеоиздат, 1975.

22. Горбис З.Р., Календерьян В.А. Теплообменники с проточными дисперсными теплоносителями. М.: Энергия, 1975.

23. Шрайбер A.A., Глянченко В.Д. Термическая обработка полидисперсных материалов в двухфазном потоке. Киев: Наукова думка, 1976.

24. Friedlander S.K. Smoke, dust and haze: fundamentals of aerosol behaviour. New York: Wiley, 1977.

25. Сукомел A.C., Цветков Ф.Ф., Керимов P.B. Теплообмен и гидравлическое сопротивление при движении газовзвеси в трубах. М.: Энергия, 1977.

26. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М.: Наука, 1978.

27. Clift R., Grace J.R., Weber М.Е. Bubbles, drops and particles. New York: Academic Press, 1978.

28. Стернин JI.E., Маслов Б.Н., Шрайбер A.A., Подвысоцкий A.M. Двухфазные моно- и полидисперсные течения газа с частицами. М.: Машиностроение, 1980.

29. Шрайбер A.A., Милютин В.Н., Яценко В.П. Гидромеханика двухкомпонентных потоков с твердым полидисперсным веществом. Киев: Наукова думка, 1980.

30. Яненко H.H., Солоухин Р.И., Папырин А.Н., Фомин В.М. Сверхзвуковые двухфазные течения в условиях скоростной неравновесности фаз. Новосибирск: Наука, 1980.

31. Дейч М.Е., Филиппов В.А. Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергоиздат, 1981.

32. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Наука,1981.

33. Hetsroni G. (ed.) Handbook of multiphase systems. New York: McGraw-Hill,1982.

34. Абрамович Г.Н., Гиршович T.A., Крашенинников С.Ю. и др. Теория турбулентных струй. 2-е изд. М.: Наука, 1984.

35. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. 4.1, 4.2.

36. Шрайбер А.А., Гавин Л.Б., Наумов В.А., Яценко В.П. Турбулентные течения газовзвеси. Киев: Наукова думка, 1987.

37. Soo S.L. Particulates and continuum. Multiphase fluid dynamics/ New York: Hemisphere, 1989.

38. Волков Э.П., Зайчик Л.И., Першуков В.А. Моделирование горения твердого топлива. М.: Наука, 1994.

39. Барановский С.И. Особенности высокоскоростных двухфазных газожидкостных струй // Турбулентные двухфазные течения и техника эксперимента. Таллин. 1985. С.60-65.

40. Зайчик Л.И., Першуков В.А. Проблемы моделирования газодисперсных турбулентных течений с горением или фазовыми переходами (обзор) // Изв. РАН. МЖГ. 1996. №5. С.3-19.

41. Crowe С.Т. Review numerical models for dilute gas-particles flows // Trans. ASME J. Fluids Engineering. 1982. V.104. №3. P.297-303.

42. Elghobashi S. Particle-laden turbulent flows: direct simulation and closure models //Appl. Scient. Res. 1991. V.48. P.301-314.

43. Owen P.R. Pneumatic transport // J. Fluid Mech. 1969. V.39. Pt.2. P.407-432.

44. Gore R.A.,Crowe C.T. Effect of particle size on modulating turbulent intensity // Int. J. Multiphase Flow. 1989. V.15. №2. P.279-285.

45. Gore R.A., Crowe C.T. Modulation of turbulence by a dispersed phase // Trans. ASME J. Fluids Engineering. 1991. V.l 13. №2. P.304-307.1. Глава 2

46. Леончик Б.И., Маякин В.П. Измерения в дисперсных потоках. М.: Энергия, 1971. 248 с.

47. Дубовик А.С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов. М.: Наука, 1975. 456 с.

48. Клименко А.П. Методы и приборы для измерения концентрации пыли. М.: Химия. 1978, 208 с.

49. Durst F., Melling A., Whitelaw J.H. Principles and practice of laser-doppler anemometry. New York: Academic Press, 1976.

50. Ринкевичюс B.C. Лазерная анемометрия. M.: Энергия, 1978. 159 с.

51. Дюррани Т., Грейтид К. Лазерные системы в гидродинамических измерениях. М.: Энергия, 1980. 336 с.

52. Somerscales E.F.C. Laser doppler velocimeter // Methods of Experimental Physics (ed. by Emrich R.J.). London: Academic Press. 1981. V.18 (fluid dynamics, part A). P.93-240.

53. Дубнищев Ю.Н., Ринкевичюс B.C. Методы лазерной доплеровской анемометрии. М.: Наука, 1982. 303 с.

54. Ринкевичюс B.C. Лазерная диагностика потоков. М: МЭИ, 1990. 288 с.

55. Смирнов В.И. Лазерная диагностика турбулентности. Автореф. дисс. на соискание уч. ст. доктора физ.-мат. наук М.: МЭИ, 1997. 40 с.

56. Lee S.L., Durst F. On the motion of particles in turbulent duct flows // Int. J. Multiphase Flow. 1982. V.8. №2. P. 125-146.

57. Розенштейн A.3., Самуэль К.Я. Применение лазерного доплеровского измерителя скорости для исследования двухфазных течений типа "газ-твердые частицы" // Изв. АН ЭССР. Физика. Математика. 1974. Т.23. №1. С.58-64.

58. Розенштейн А.З. Задачи лазерной доплеровской анемометрии течений "газ-твердые частицы" // Турбулентные двухфазные течения. 4.1. Таллин. 1982. С.136-142.

59. Durst F. Review combined measurements of particle velocities, size distributions, and concentration // Trans. ASME J. Fluids Engng. 1982. V.104. №3. P.284-296.

60. Lee S.L., Durst F. On the motion of particles in turbulent duct flows // Int. J. Multiphase Flow. 1982. V.8. №2. P.125-146.

61. Вараксин А.Ю., Поляков А.Ф. Некоторые проблемы экспериментального исследования структуры гетерогенных потоков // ТВТ. 2000. Т.38. №4. С.646-653.

62. Ван де Хшлст Г. Рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ. / Под ред. В.В.Соболева. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961.

63. Ринкевичюс Б.С., Янина Г.М. // Радиотехника и электроника. 1973. Т. 18. №7. С.1353.

64. Вараксин А.Ю., Поляков А.Ф. Измерения скоростей крупных частиц с использованием лазерных доплеровских анемометров // Измерительная техника. 1998. №8. С.22-26.

65. Вараксин А.Ю., Полежаев Ю.В., Поляков А.Ф. Эффективность амплитудной селекции сигналов при исследовании гетерогенных потоков с использованием ЛДА // Измерительная техника. 1996. №6. С.47-51.

66. Вараксин А.Ю., Поляков А.Ф. Измерения пульсаций скоростей крупных частиц с использованием лазерных доплеровских анемометров // Измерительная техника. 1999. №6. С.35-39.

67. Coy С. Гидродинамика многофазных систем. М.: Мир, 1971. 536 с.

68. Абезгауз Г.Г. и др. Справочник по вероятностным расчетам. М.: Воениздат, 1966.

69. Горбис З.Р. Теплообмен дисперсных сквозных потоков. M.-JL: Энергия, 1964. 296 с.

70. Вараксин А.Ю., Иванов Т.Ф., Поляков А.Ф. Использование лазерного доплеровского анемометра фирмы «Dantec» для измерения относительной концентрации крупных частиц // Измерительная техника. 2001. №5.

71. Saffman М. Automatic calibration of LDA measurement volume size // Appl. Opt. 1987. V.26. P.2592-2597.

72. Qiu H.H., Sommerfeld M. A reliable method for determining the measurement volume size and particle mass fluxes using phase-Doppler anemometry // Exp. Fluids. 1992. V.13.P.393-404.

73. Albrecht H.-E., Borys M., Fuchs W. The cross sectional area difference method a new technique for determination of particle concentration by laser doppler anemometry //Exp. Fluids. 1993. V.16. №1. P.61-69.

74. Modarress D., Tan H. LDA signal discrimination in two-phase flows // Exp. Fluids. 1983. VI. №3. P.129-134.

75. Cartellier A. LDA signals in dispersed flows: discrimination and noise // Laser Anemometry: Advances and Applications. Proc. Second Int. Conf. Strathclyde. Scotland. 1987. P.443-452.

76. Modarress D., Tan H., Elghobashi S. Two-component LDA measurement in a two-phase turbulent jet // AIAA J. 1984. V.22. №5. P.624-630.

77. Rogers C.B., Eaton J.K. The effect of small particles on fluid turbulence in a flat-plate, turbulent boundary layer in air // Phys. Fluids A. 1991. V.3. №5. P.928-937.1. Глава 3

78. Hetsroni G., Sokolov M. Distribution of mass, velocity and intensity of turbulence in a two-phase turbulent jet // Trans. ASME J. Appl. Mech. 1971. V.38. №2. P.315-327.

79. Laats M.K., Frishman F.M. The development of the methodics and investigation of turbulence intensity at the axis of two-phase turbulent jet // Fluid Dynam. 1973. V.8. P. 153-157.

80. Shuen J.S., Solomon A.S., Zhang Q.F., Faeth G.M. Structure of particle-laden jet: measurements and predictions // AIAA J. 1985. V.23. №3. P.396-404.

81. Tsuji Y., Morikawa Y., Tanaka T., Kazitnine T., Nishida S. Measurements of an axisymmetric jet laden with coarse particles // Int. J. Multiphase Flow. 1988. V.14. P.565-574.

82. Longmire E.K., Eaton J.K. Structure of a particle-laden round jet // J. Fluid Mech. 1992. V.236. P.217-257.

83. Fleckhaus D., Hishida K., Maeda M. Effect of laden solid particles on the turbulent flow structure of a round free jet // Exp. Fluids. 1987. V.5. №5. P.323-333.

84. Soo S.L., Ihrig H.K., El Kouh A.F. Experimental determination of statistical properties of two-phase turbulent motion // Trans. ASME J. Basic Engng. 1960. V.82. №3. P.609-621.

85. Soo S.L., Trezek G.J., Dimick R.C., Hohnstreiter G.F. Concentration and mass flow distributions in a gas-solid suspension // Ind. Engng. Chem. Fundam. 1964. V.3. №2. P.98-106.

86. Soo S.L., Trezek G.J. Turbulent pipe flow of magnesia particles in air // Ind. Engng. Chem. Fundam. 1966. V.5. №3. P.388-392.

87. Doig I.D., Roper G.H. Air velocity profiles in the presence of cocurrently transported particles // Ind. Engng. Chem. Fundam. 1967. V.6. №2. P.247-256.

88. Reddy K.V.S., Pei D.C.T. Particle dynamics in solids-gas flow in a vertical pipe //Ind. Engng. Chem. Fundam. 1969. V.8. №3. P.490-497.

89. Boothroyd R.(3?, „Walton P.J. Fully developed turbulent boundary layer flow of a fine solid-particle gaseous suspension // Ind. Engng. Chem. Fundam. 1973. V.12. №1. P.75-82.

90. Maeda M.j Hishida K., Furutani T. Optical measurements of local gas and particle velocity in an upward flowing dilute gas-solid suspension // Polyphase

91. Flow and Transport Technology. Century 2 ETC. San Francisko. SA. 1980. P.211-216.

92. Maeda M., Hishida K., Furutani T. Velocity distributions of air-solid suspension in upward pipe flow (effect of particles on air velocity distribution) // Trans. JSMEB46. 1980. P.2313-2320.

93. Lee S.L., Durst F. On the motion of particles in turbulent duct flows // Int. J. Multiphase Flow. 1982. V.8. №2. P. 125-146.

94. Tsuji Y., Morikawa Y. LDV measurements of an air-solid two-phase flow in a horizontal pipe // J. Fluid Mech. 1982. V.120. P.385-409.

95. Tsuji Y., Morikawa Y., Shiomi H. LDV measurements of an air-solid two-phase flow in a vertical pipe // J. Fluid Mech. 1984. V.l39. P.417-434.

96. Kulick J.D., Fessler J.R., Eaton J.K. Particle response and turbulence modification in fully developed channel flow // J. Fluid Mech. 1994. V.277. P.109-134.

97. Sato Y., Hishida K., Maeda M. Particle-laden turbulent flow with transverse magnetic field in a vertical channel // Experimental and Computational Aspects of Validation ofMultiphase Flow CFD Codes. ASME. 1994. V.180. P.93-100.

98. Hadrich T. Measurements of turbulent spectra of particle-laden flows under various conditions // Proc. 7th Int. Conf. Laser Anemometry: Advances and Applications. Karlsruhe. 1997. P. 1-6.

99. Hosokawa S. et al. Influences of relative velocity on turbulence intensity in gassolid two-phase flow in a vertical pipe // Third Int. Conf. on Multiphase Flow. Lyon. France. 1998. Paper №279. P.l-7.

100. Вараксин А.Ю., Полежаев Ю.В., Поляков А.Ф. Исследование гетерогенного потока «газ-твердые частицы». Препринт ИВТАН №2-406. 1997. 140 с.

101. Вараксин А.Ю., Полежаев Ю.В., Поляков А.Ф. Экспериментальное исследование влияния твердых частиц на турбулентное течение воздуха в трубе// ТВТ. 1998. Т.36. №5. С.767-775.

102. Вараксин А.Ю., Полежаев Ю.В., Поляков А.Ф. Влияние концентрации частиц на интенсивность пульсаций их скоростей при турбулентном течении газовзвеси в трубе // ТВТ. 1999. Т.37. №2. С.343-346.

103. Вараксин А.Ю., Поляков А.Ф. Распределения скоростей бидисперсных частиц в нисходящем турбулентном потоке воздуха в трубе // ТВТ. 2000. Т.38. №2. С.343-346.

104. Вараксин А.Ю., Поляков А.Ф. Экспериментальное исследование пульсаций скоростей частиц в турбулентном потоке воздуха в трубе // ТВТ. 2000. Т.38. №5. С.792-798.

105. Бусройд Р. Течение газа со взвешенными частицами. М.: Мир, 1975.

106. Gore R.A., Crowe С.Т. Effect of particle size on modulating turbulent intensity // Int. J. Multiphase Flow. 1989. V.15. №2. P.279-285.

107. Gore R.A., Crowe C.T. Effect of particle size on modulating turbulent intensity: influence of radial location // Turbulence Modification in Dispersed Multiphase Flows. ASME. 1989. V.80. P.31-35.

108. Hetsroni G. Particles-turbulence interaction // Third Int. Symp. on Liquid-Solid Flows. ASME. 1988. V.75. P. 1-12.

109. Hetsroni G. Particles-turbulence interaction // Int. J. Multiphase Flow. 1989. V.15. №5. P.735-746.

110. Gore R.A., Crowe C.T. Modulation of turbulence by a dispersed phase // Trans. ASME J. Fluids Engng. 1991. V. 113. №2. P.304-307.

111. Hutchinson P., Hewitt G., Dukler A.E. Deposition of liquid or solid dispersions from turbulent gas streams: a stochastic model // Chem. Engng. Sci. 1971. V.26. №3.P.419-439.

112. Rogers C.B., Eaton J.K. The effect of small particles on fluid turbulence in a flat-plate, turbulent boundary layer in air // Phys. Fluids A. 1991. V.3. №5. P.928-937.

113. Yarin L.P., Hetsroni G. Turbulence intensity in dilute two-phase flows 3. The particles-turbulence interaction in dilute two-phase flow // Int. J. Multiphase Flow. 1994. V.20. №1. P.27-44.

114. Yarin L.P., Hetsroni G. Turbulence intensity in dilute two-phase flows 1. Effect of particle-size distribution on the turbulence of the carrier fluid // Int. J. Multiphase Flow. 1994. V.20. №1. P. 1-15.

115. Yuan Z., Michaelides E.E. Turbulence modulation in particulate flows a theoretical approarch // Int. J. Multiphase Flow. 1992. V.18. №5. P.779-785.

116. Rogers C.B., Eaton J.K. The behavior of small particles in a vertical turbulent, boundary layer in air // Int. J. Multiphase Flow. 1990. V.16. №5. P.819-834.

117. Liljegren L.M. The effect of a mean fluid velocity gradient on the streamwise velocity variance of a particle suspended in a turbulent flow // Int. J. Multiphase Flow. 1993. V.19.№3.P.471.

118. Wang Q., Squires K.D. Large eddy simulation of particle-laden turbulent channel flow // Phys. Fluids. 1996. №8. P. 1207.

119. Simonin O., Deutsch E., Boivin M. Comparison of large eddy simulation and second-moment closure of particle fluctuating motion in two-phase turbulent shear flow // Proc. of the Ninth Symp. on Turbulent Shear Flows. Kyoto. Japan. 1993. P.1521.

120. Зайчик Л.И., Алипченков B.M. Кинетическое уравнение для функции плотности вероятности скорости и температуры частиц в неоднородном турбулентном потоке. Анализ течения в сдвиговом слое // ТВТ. 1998. Т.36. №4. С.596.

121. Elghobashi S. Particle-laden turbulent flows: direct simulation and closure models //Appl. Scient. Res. 1991. V.48. P.301-314.

122. Хинце И.О. Турбулентность, ее механизм и теория. М.: Физматгиз, 1963. 680 с.

123. Монин А.С., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. 4.1. М.: Наука, 1965.640 с.

124. Lee M.M., Hanratty T.J., Adrian R.J. An axial viewing photographic technique to study turbulence characteristics of particles // Int. J. Multiphase Flow. 1989. V.15. №5. P.787.

125. Sakakibara J., Wicker R.B., Eaton J.K. Measurements of the particle-fluid velocity correlation and the extra dissipation in a round jet // Int. J. Multiphase Flow. 1996. V.22. N5. P.863.

126. Вараксин А.Ю., Зайчик Л.И. Влияние мелкодисперсной примеси на интенсивность турбулентности несущего потока в трубе // ТВТ. 1998. Т.36. №6. С.1004-1007.

127. Зайчик Л.И., Першуков В.А. Проблемы моделирования газодисперсных турбулентных течений с горением или фазовыми переходами // Изв. РАН. МЖГ. 1996. №5. С.З.

128. Медников Е.П. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей. М.: Наука, 1981.

129. Laufer J. The structure of turbulence in fully developed pipe flow // NACA. Rep. 1174. 1954.

130. Деревич И.В., Ерошенко В.М., Зайчик Л.И. Влияние частиц на турбулентное течение в каналах // Изв. АН СССР. Сер. МЖГ. 1985. № 1. С.40-48.

131. Wang L.P., Stock D.E. Dispersion of heavy particles by turbulent motion // J. Atmospheric Sci. 1993. V.50. №13. P.1897-1913.

132. Кондратьев Л.В. Структура турбулентного течения газовзвеси в пристеночной области трубы // ИФЖ. 1988. Т.55. № 6. С.1029-1030.

133. Деревич И.В. Влияние примеси крупных частиц на турбулентные характеристики газовзвёси в каналах // ПМТФ. 1994. № 2. С.70-78.

134. Теория турбулентных струй / Под ред. Абрамовича Т.Н. М.: Наука, 1984. 717 с.

135. Зайчик Л.И., Вараксин А.Ю. Влияние следа за крупными частицами на интенсивность турбулентности несущего потока // ТВТ. 1999. Т.37. №4. С.683-687.

136. Вараксин А.Ю., Зайчик Л.И. Влияние частиц на интенсивность турбулентности несущего потока // Теплофизика и аэромеханика. 2000. Т.7. №2. С.243-255.1. Глава 4

137. Michael D.H., Norey P.W. Particle collision efficiences for a sphere // J. Fluid Mech. 1969. V.37. Pt 3. P.565-575.

138. Morsi S.A., Alexander A.J. An investigation of particle trajectories in two-phase flow systems // J. Fluid Mech. 1972. V.55. Pt 2. P. 193-208.

139. Циркунов Ю.М. Влияние вязкого пограничного слоя на осаждение частиц при обтекании сферы газовзвесью // Изв. АН СССР. МЖГ. 1982. №1. С.59-66.

140. Спокойный Ф.Е., Горбис З.Р. Особенности осаждения тонкодиспергированных частиц из охлаждаемого газового потока на поперечно обтекаемой поверхности теплообмена // ТВТ. 1981. Т. 19. №1. С.182-199.

141. Домбровский Л.А., Юкина Э.П. Критические условия инерционного осаждения частиц из газодисперсного потока в окрестности точки торможения // ТВТ. 1983. Т.21. №3. С.525-532.

142. Домбровский Л.А., Юкина Э.П. Критические условия инерционного осаждения частиц из газодисперсного потока в окрестности точки торможения. Влияние вдува // ТВТ. 1984. Т.22. №4. С.728-732.

143. Домбровский Л.А. Инерционное осаждение частиц из газодисперсного потока в окрестности точки торможения // ТВТ. 1986. Т.24. №3. С.558-563.'. I ■■,!.:■ ■!:'■• -Л',.'' ■■ I } t Vi pl.- ;I ; 1 -í M, M;, ¡; м : : r . ч. I 294

144. Виттэл Б.В.Р., Табаков В. Обтекание двухфазным потоком бесконечного цилиндра//Аэрокосмическая техника. 1987. №12. С.50-57.

145. Салтанов Г.А. Сверхзвуковые двухфазные течения. Минск: Вышейшая школа. 1972. 480 с.

146. Салтанов Г.А. Неравновесные и нестационарные процессы в газодинамике однофазных и двухфазных сред. М.: Наука. 1979. 286 с.

147. Давыдов Ю.М., Нигматулин Р.И. Расчет внешнего обтекания затупленных тел гетерогенным потоком газа с каплями или частицами // ДАН СССР. 1981. Т.259. №1. С.57-60.

148. Давыдов Ю.М., Еникеев И.Х., Нигматулин Р.И. Расчет обтекания затупленных тел потоком газа с частицами с учетом влияния отраженных частиц на течение газовзвеси // ПМТФ. 1990. №6. С.67-74.

149. Осипцов А.Н. О структуре ламинарного пограничного слоя дисперсной примеси на плоской пластине // Изв. АН СССР. МЖГ. 1980. №4. С.48-54.

150. Нигматулин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. М.: Наука. 1978. 336 с.

151. Осипцов А.Н. Исследование зон неограниченного роста концентрации частиц в дисперсных потоках // Изв. АН СССР. МЖГ. 1984. №3. С.46-52.

152. Осипцов А.Н. Движение запыленного газа в начальном участке плоского канала и круглой трубы // Изв. АН СССР. МЖГ. 1988. №6. С.80-87.

153. Наумов В.А. Расчет ламинарного пограничного слоя на пластине с учетом подъемных сил, действующих на дисперсную примесь // Изв. АН СССР. МЖГ. 1988. №6. С. 171-173.

154. Баланин Б.А., Злобин В.В. Экспериментальное исследование аэродинамического сопротивления простых тел в двухфазном потоке // Изв. АН СССР. МЖГ. 1979. №3. С Л 59.

155. Баланин Б.А. О влиянии отраженных частиц на унос массы при обтекании тела двухфазным потоком // Изв. АН СССР. МЖГ. 1984. №5. С. 193-196.

156. Баланин Б.А., Лашков В.А. Сопротивление плоского клина в двухфазном потоке // Изв. АН СССР. МЖГ. 1982. №2. С. 177-180.

157. Вараксин А.Ю., Михатулин Д.С., Полежаев Ю.В., Поляков А.Ф.

158. Измерения полей скоростей газа и твердых частиц в пограничном слое турбулизированного гетерогенного потока // ТВТ. 1995. Т.ЗЗ. №6. С.915-921.

159. Varaksin A.Yu., Mikhatulin D.S., Polezhaev Yu.V., Polyakov A.F. LDAmeasurements of the velocity distributions in an air-solid two-phase boundary layer // Proc. Tenth Symp. on Turbulent Shear Flows. Pennsylvania. USA. 1995. V.3. P3-79 P3-84.

160. Varaksin A.Yu., Polezhaev Yu.V., Polyakov A.F. Velocity distributions in the relaxing region of an air-solid turbulent boundary layer // Proc. Int. Conf. on the Methods of Aerophysical Research (ICMAR" 96). Novosibirsk, Russia. 1996. Part 1. P.205-210.

161. Вараксин А.Ю., Полежаев Ю.В., Поляков А.Ф. Исследование гетерогенного потока «газ-твердые частицы». Препринт ИВТАН №2-406. 1997. 140 с.

162. Вараксин А.Ю. и др. Модификация турбулентности потока твердыми частицами / В кн.: Научные основы технологий XXI века. М.: УНПЦ «Энергомаш». 2000. С.98-104.

163. Дыбан Е.П., Эпик Э.Я. Тепломассообмен и гидродинамика турбулизированных потоков. Киев: Наукова думка, 1985.1. Глава 5

164. Шрайбер А.А., Гавин Л.Б., Наумов В.А., Яценко В.П. Турбулентные течения газовзвеси. Киев: Наукова думка, 1987.