{"title":"气液系统中波动过程的模拟","authors":"S. Polojaenko, D. Lys","doi":"10.32626/2308-5916.2021-22.88-96","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"В термінах гідродинамічної теорії гетерогенних систем ро-зглянуто можливості математичного опису (формалізації) процесів динаміки газорідинних двофазних систем. При цьо-му, на підставі врахування ефекту існування нерозчинених бу-льбашок газу у не збудженій рідині, так і у рідині, що зазнає зовнішнього впливу з утворенням хвильового руху, запропо-новано математичні модель динамічних станів газорідинних двофазних систем. Актуальність такихмоделей полягає в то-му, що двофазні потоки являють собою основне «робоче тіло», зокрема, в енергетичних установках та апаратах хімічної тех-нології, а робочі процеси в металургійній, нафтодобувній та нафтопереробній (в т. ч. нафтохімічній) промисловості, вкріо-генних апаратах супроводжуються утворенням парорідинних систем. В зв’язку з цим, наявність адекватних математичних моделей динаміки для середовищ, які розглядаються, заснова-них на врахуванні законів збереження (маси, імпульсу та енер-гії) та придатних для застосування у інженерних розрахунках, слід розглядати як перевагу над емпіричними моделями, що забезпечують задовільну точність розрахунків лише в обмеже-ному діапазоні технологічних параметрів і абсолютно непри-датних для позаштатних та аварійних режимів. Проведений аналіз розповсюдження хвильових процесів у газорідинному середовищі на основі гетерогенного представлення фізичних явищ в ньому показує аналогічність традиційному газодинамі-чному підходу, але, тим не менш, газорідинна суміш має певні особливості. Перед усім це стосується наявності так званої «бульбашкової» суспензії, яка визначає суттєву нелінійність динамічного режиму у газорідинних середовищах, що спричи-нено можливістю стискання двофазної системи під впливом зовнішнього впливу (тиску із зовні). Наслідком останнього є низькі значення швидкості звука, спричинена залежністю від тиску, особливо на ділянках його зростання. Запропоновані моделі є достатньо інформативними, що дозволяє робити ви-сновки стосовно можливих механізмів перебігу динамічнихпроцесів у газорідинних середовищах, та прогнозувати пода-льший їх розвиток за умови апріорної інформації про газоди-намічні характеристики реальної двофазної системи.","PeriodicalId":375537,"journal":{"name":"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences","volume":"122 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-11-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Simulation of Wave Processes in Gas-Liquid Systems\",\"authors\":\"S. Polojaenko, D. Lys\",\"doi\":\"10.32626/2308-5916.2021-22.88-96\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"В термінах гідродинамічної теорії гетерогенних систем ро-зглянуто можливості математичного опису (формалізації) процесів динаміки газорідинних двофазних систем. При цьо-му, на підставі врахування ефекту існування нерозчинених бу-льбашок газу у не збудженій рідині, так і у рідині, що зазнає зовнішнього впливу з утворенням хвильового руху, запропо-новано математичні модель динамічних станів газорідинних двофазних систем. Актуальність такихмоделей полягає в то-му, що двофазні потоки являють собою основне «робоче тіло», зокрема, в енергетичних установках та апаратах хімічної тех-нології, а робочі процеси в металургійній, нафтодобувній та нафтопереробній (в т. ч. нафтохімічній) промисловості, вкріо-генних апаратах супроводжуються утворенням парорідинних систем. В зв’язку з цим, наявність адекватних математичних моделей динаміки для середовищ, які розглядаються, заснова-них на врахуванні законів збереження (маси, імпульсу та енер-гії) та придатних для застосування у інженерних розрахунках, слід розглядати як перевагу над емпіричними моделями, що забезпечують задовільну точність розрахунків лише в обмеже-ному діапазоні технологічних параметрів і абсолютно непри-датних для позаштатних та аварійних режимів. Проведений аналіз розповсюдження хвильових процесів у газорідинному середовищі на основі гетерогенного представлення фізичних явищ в ньому показує аналогічність традиційному газодинамі-чному підходу, але, тим не менш, газорідинна суміш має певні особливості. Перед усім це стосується наявності так званої «бульбашкової» суспензії, яка визначає суттєву нелінійність динамічного режиму у газорідинних середовищах, що спричи-нено можливістю стискання двофазної системи під впливом зовнішнього впливу (тиску із зовні). Наслідком останнього є низькі значення швидкості звука, спричинена залежністю від тиску, особливо на ділянках його зростання. Запропоновані моделі є достатньо інформативними, що дозволяє робити ви-сновки стосовно можливих механізмів перебігу динамічнихпроцесів у газорідинних середовищах, та прогнозувати пода-льший їх розвиток за умови апріорної інформації про газоди-намічні характеристики реальної двофазної системи.\",\"PeriodicalId\":375537,\"journal\":{\"name\":\"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences\",\"volume\":\"122 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2021-11-26\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.32626/2308-5916.2021-22.88-96\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.32626/2308-5916.2021-22.88-96","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
Simulation of Wave Processes in Gas-Liquid Systems
В термінах гідродинамічної теорії гетерогенних систем ро-зглянуто можливості математичного опису (формалізації) процесів динаміки газорідинних двофазних систем. При цьо-му, на підставі врахування ефекту існування нерозчинених бу-льбашок газу у не збудженій рідині, так і у рідині, що зазнає зовнішнього впливу з утворенням хвильового руху, запропо-новано математичні модель динамічних станів газорідинних двофазних систем. Актуальність такихмоделей полягає в то-му, що двофазні потоки являють собою основне «робоче тіло», зокрема, в енергетичних установках та апаратах хімічної тех-нології, а робочі процеси в металургійній, нафтодобувній та нафтопереробній (в т. ч. нафтохімічній) промисловості, вкріо-генних апаратах супроводжуються утворенням парорідинних систем. В зв’язку з цим, наявність адекватних математичних моделей динаміки для середовищ, які розглядаються, заснова-них на врахуванні законів збереження (маси, імпульсу та енер-гії) та придатних для застосування у інженерних розрахунках, слід розглядати як перевагу над емпіричними моделями, що забезпечують задовільну точність розрахунків лише в обмеже-ному діапазоні технологічних параметрів і абсолютно непри-датних для позаштатних та аварійних режимів. Проведений аналіз розповсюдження хвильових процесів у газорідинному середовищі на основі гетерогенного представлення фізичних явищ в ньому показує аналогічність традиційному газодинамі-чному підходу, але, тим не менш, газорідинна суміш має певні особливості. Перед усім це стосується наявності так званої «бульбашкової» суспензії, яка визначає суттєву нелінійність динамічного режиму у газорідинних середовищах, що спричи-нено можливістю стискання двофазної системи під впливом зовнішнього впливу (тиску із зовні). Наслідком останнього є низькі значення швидкості звука, спричинена залежністю від тиску, особливо на ділянках його зростання. Запропоновані моделі є достатньо інформативними, що дозволяє робити ви-сновки стосовно можливих механізмів перебігу динамічнихпроцесів у газорідинних середовищах, та прогнозувати пода-льший їх розвиток за умови апріорної інформації про газоди-намічні характеристики реальної двофазної системи.