Solution of the Inverse Problem of Calculating a Gas–Liquid Injector with a Two-Phase Flow

P. V. Zotikova; Зотикова П. В.; N. A. Kucherov; Кучеров Н. А.; I. A. Lepeshinskii; Лепешинский И. А.; V. A. Reshetnikov; Решетников В. А.

doi:10.31857/S1024708422600877

О РЕШЕНИИ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА ФОРСУНКИ С ГАЗОЖИДКОСТНЫМ ДВУХФАЗНЫМ ПОТОКОМ

Авторы: Зотикова П.В.¹, Кучеров Н.А.¹, Лепешинский И.А.², Решетников В.А.¹
Учреждения:
1. Московский авиационный институт Национальный исследовательский университет (МАИ)
2. Мосvковский авиационный институт Национальный исследовательский университет (МАИ)
Выпуск: № 3 (2023)
Страницы: 77-82
Раздел: Статьи
URL: https://journals.rcsi.science/1024-7084/article/view/135085
DOI: https://doi.org/10.31857/S1024708422600877
EDN: https://elibrary.ru/TMQHOO
ID: 135085

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Рассматривается возможность решения обратной задачи расчета газожидкостной струйной форсунки с пузырьковой структурой двухфазного потока. Находятся параметры, определяющие работу форсунки (перепад давления, диаметр отверстия и концентрация воздуха), для заданного значения среднего диаметра Заутера. Для этого было проведено экспериментальное исследование работы смесителя с двухфазным рабочим телом с форсунками различного диаметра на пузырьковом режиме работы с водо-воздушным рабочим телом. В процессе эксперимента измерялись параметры подводимых к смесителю фаз (расходы, давления и температуры), а также давление перед форсунками. Дисперсные и скоростные характеристики в факеле распыла измерялись лазерным теневым методом. На основе собранной статистики была получена искомая корреляционная зависимость, позволившая решать данную задачу.

Ключевые слова

двухфазный газожидкостный поток, пузырьковая структура, форсунка, капли, дисперсность, диспергирование

Список литературы

Czernek Krystian, Hyrycz Michał, Krupińska Andżelika, Matuszak Magdalena, Ochowiak Marek, Witczak Stanislaw, Włodarczak Sylwia. State-of-the-Art Review of Effervescent-Swirl Atomizers // Energies. 2021. V. 14. P. 2876. https://doi.org/10.3390/en14102876
Марчуков Е.Ю., Мухин А.Н., Лепешинский И.А., Решетников В.А., Кучеров Н.А. Экспериментальное исследование смесительного устройства форсажной камеры газотурбинного двигателя // Изв. РАН. МЖГ. 2022. № 4. С. 3–10.
Лепешинский И.А., Решетников В.А., Заранкевич И.А. Численное моделирование и экспериментальное исследование жидкостно-газового двухфазного эжектора со сверхзвуковым профилированным соплом// Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2017. Т. 16. № 2. С. 164–171.
Лепешинский И.А., Решетников В.А., Заранкевич И.А., Истомин Е.А., Антоновский И.В., Гузенко А.А. Экспериментальное исследование газодинамического смесителя закрытого типа // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2016. Т. 15. № 3. С. 70–80.
Сайт фирмы Lavision [Электронный источник] URL: http://lavision.de/en/
Lin Jianzhong&Qian, Lijuan&Xiong, Hongbin. Relationship between deposition properties and operating parameters for droplet onto surface in the atomization impinging spray // Powder Technology. 2009. 191. P. 340–348. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.11.009
Nelder J.A. and Mead R. // Computer Journal. 1965. V. 7. P. 308–313.
Powell M.J.D. An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculating derivatives // The Computer Journal. 1964. V. 7. P. 155–162.
Гилл Ф., Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация / Пер. с англ. М.: Мир, 1985, 503 с.
Nocedal, Jeorge; Wright, Stephen J. Numerical Optimization / 2nd ed. N.Y.: Springer, 2006, 634 c.
Liu D.C., Nocedal J. On the Limited Memory Method for Large Scale Optimization// Mathematical Programming B.1989. V.45. № 3. P. 503–528.
Powell M.J.D. A direct search optimization method that models the objective and constraint functions by linear interpolation / Advances in Optimization and Numerical Analysis / Eds. S. Gomez and J-P Hennart. Dordrecht.: Kluwer Academic, 1994. P. 51–67.
Bonnans J.F., Gilbert J.Ch., Lemaréchal C., Sagastizabal C. Numerical Optimization // Theoretical and Practical Aspects, 2006. P. 490.