Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)

Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)Phân tích đoạn nhiệt sóng xung kích trong hốn hợp chất lỏng và chất khí hai thành phần (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC  - NGUYỄN HỮU QUYỀN PHÂN TÍCH ĐOẠN NHIỆT SĨNG XUNG KÍCH TRONG HỖN HỢP CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ HAI THÀNH PHẦN LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC THÁI NGUYÊN - 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC  - NGUYỄN HỮU QUYỀN PHÂN TÍCH ĐOẠN NHIỆT SĨNG XUNG KÍCH TRONG HỖN HỢP CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ HAI THÀNH PHẦN LUẬN VĂN THẠC SĨ TOÁN HỌC Chuyên ngành :Toán ứng dụng Mã số : 60 46 01 12 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Tuấn THÁI NGUYÊN - 2016 i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG iii MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Mục đích, phạm vi nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 4 Ý nghĩa thực tiễn đề tài CHƢƠNG I:TỔNG QUAN CHƢƠNG II:PHÂN TÍCH ĐOẠN NHIỆT SĨNG XUNG KÍCH TRONG CÁC HỖN HỢP CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ HAI THÀNH PHẦN 10 2.1 Hệ phương trình sở 10 2.2 Biểu thức biểu diễn vận tốc sóng tới 14 2.2.1 Trường hợp môi trường hỗn hợp chất lỏng chứa bọt khí hồ tan 15 2.2.2 Trường hợp mơi trường hỗn hợp chất lỏng chứa bọt khí khơng hòa tan 16 2.3 Biểu thức biểu diễn áp suất sóng phản xạ 18 2.4 Phương pháp giải số chương trình tính 21 2.4.1 Xác định vận tốc sóng tới 21 2.4.2 Xác định áp suất sóng phản xạ 21 2.4.3 Chương trình tính tốn 22 CHƢƠNG III:MỘT SỐ TÍNH TỐN KIỂM ĐỊNH, NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ VỀ ĐOẠN NHIỆT SĨNG XUNG KÍCH TRONG MỘT SỐ HỖN HỢP CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ HAI THÀNH PHẦN 23 3.1 Mơ tả mơ hình sử dụng, tính tốn so sánh 23 3.2 Sự ảnh hưởng hỗn hợp lỏng - bọt hai thành phần vận tốc sóng tới 25 3.3 Sự tăng áp suất sóng xung kích hỗn hợp chất lỏng chất khí hai thành phần bị phản xạ tường cứng 27 ii 3.3.1 Hỗn hợp nước chứa bọt khơng khí 28 3.3.2 Hỗn hợp dầu thơ chứa bọt gồm khí hồ tan khí khơng hòa tan 31 3.4 So sánh kết tính tốn hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hai thành phần 34 3.5 Nhận xét những nhận xét sau: Tương tự truyền sóng chất lỏng bọt nói chung, vận tốc sóng áp suất giảm mạnh sóng xung kích tác động vào hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hai thành phần so với chất lỏng đồng pha Đối với hỗn hợp, vận tốc sóng áp suất giảm mạnh tăng khối lượng khí hồ tan pha khí Trong ba hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hai thành phần nước, dầu thơ nitơ lỏng, chúng có phần thể tích pha khí tỷ lệ thành phần pha khí, vận tốc sóng áp suất hỗn hợp nước giảm mạnh hỗn hợp dầu thô nitơ lỏng 37 Sự tăng áp suất hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hai thành phần sóng xung kích bị phản xạ tường cứng, phụ thuộc vào dung tích riêng pha khí  20 , cường độ khơng thứ nguyên sóng tới P 1 Giá trị cường độ áp suất phản xạ tường cứng tăng mạnh đại lượng  20 P 1 tăng Trong hỗn hợp khác nhau, khác tham số vật lý nhiệt, như: 100 ,  200 , c1 , T0 , B , l , nên dẫn tới trình trao đổi nhiệt - chất hỗn hợp khác nhau, từ thu nhận kết vận tốc sóng tới giá trị áp suất phản xạ tường cứng khác Đối với hỗn hợp, giá trị áp suất phản xạ nhận tường cứng tăng khối lượng khí hồ tan tăng pha khí Giá trị áp suất phản xạ tường cứng hỗn hợp chất lỏng chứa bọt khí hồ tan (hoặc khơng hoà tan) giá trị lớn (hoặc nhỏ nhất) so với giá trị áp suất phản xạ tường cứng hỗn hợp chất lỏng chứa bọt khí hai thành phần khí hòa tan khơng hòa tan Như vậy, sóng xung kích truyền hỗn hợp chất lỏng chứa bọt khí hai thành phần bị phản xạ tường cứng, làm cho độ nén môi trường bị giảm đột ngột mà nguyên nhân thể tích pha khí hỗn hợp bị giảm Chính từ điều làm thay đổi mạnh cấu trúc môi trường tính co nén nó, nên dẫn tới tăng bất thường áp suất môi trường 38 KẾT LUẬN Trên sở nghiên cứu tổng quan tài liệu tham khảo giới nước vấn đề liên quan tới đề tài đặt ra, luận văn lựa chọn mơ hình, xây dựng thuật tốn chương trình tính phù hợp, để nghiên cứu, phân tích số q trình lan truyền sóng xung kích hỗn hợp chất lỏng chứa bọt khí hai thành phần Khi khơng quan tâm tới cấu trúc sóng xung kích, mà xem truyền sóng truyền mặt gián đoạn hỗn hợp chất lỏng chứa bọt khí hai thành phần, dựa sở phân tích hệ thức biểu diễn liên quan tham số trước sau sóng đường đoạn nhiệt, xây dựng mối quan hệ vận tốc sóng tới áp suất phản xạ tường cứng tham số hệ phương trình vi phân Để giải phương trình này, xây dựng chương trình tính, kết tính tốn rằng: - Tương tự truyền sóng chất lỏng - bọt nói chung, vận tốc sóng áp suất hỗn hợp chất lỏng chất khí hai thành phần nhỏ nhiều so với vận tốc sóng chất lỏng pha đồng - Trong hỗn hợp, nguyên thể tích pha khí, vận tốc sóng giảm tăng khối lượng khí hòa tan pha khí - Cường độ sóng áp suất hỗn hợp bị phản xạ tường cứng phụ thuộc mạnh vào dung tích riêng pha khí vào cường độ sóng tới, dung tích riêng pha khí cường độ sóng tới tăng cường độ áp suất phản xạ tăng - Trong hỗn hợp, tăng khối lượng khí hòa tan pha khí giá trị áp suất phản xạ tăng 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Ngọc Hải, Nguyễn Văn Tuấn (2001), “Một số kết sóng xung kích hỗn hợp chất lỏng chất khí hai thành phần”, Tuyển tập hội nghị khoa học toàn quốc Cơ học kỹ thuật, Hà Nội, pp 82 - 87 LanĐau L.D & Lifsitx E.M (2001), Thủy động lực học, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Tuấn (2004), “Sự truyền sóng xung kích hỗn hợp chất lỏng chất khí hai thành phần”, Đề tài NCKH, Bộ giáo dục Đào tạo Xê Đôp L.I (1977), Cơ học môi trường liên tục, Nxb ĐH & THCN, Hà Nội Duong Ngoc Hai and Nguyen Van Tuan (2000), “Shock adiabat analysis for the mixture of liquid and gas two components”, J MechanicsVol 22, No 2, pp 101-110 Duong Ngoc Hai and Nguyen Van Tuan (2002), “Waves reflected by solid wall in the mixture of liquid with vapour bubbles”, J Mechanics Vol 24, No 3, pp 167-180 Duong Ngoc Hai, Nguyen Van Tuan (1999) , “Shock Waves in some Mixture of Liquid and Gas of two Components”, Trainning-scientific workshop French-Vietnamese, Ha Noi, pp 79 - 86 Korabelnikop A.V (1977), “Experimental Study of Pressure Disturbance Propagation in Vapour-Liquid Media” in: Thermophysical Investigation, Institute of Thermophysics SD Academy of Sciences of the USSR, Novosibirsk, pp.47-51 Kwidzinki R., Karda D and Pribaturin N.A (1998), “Experimental 40 investigation of structure of stationary shock wave and its interaction with transient impulse of pressure in two-phase flow”,Proc of Int Conf on Multiphase Flow ICMF’ 98, Lyon, France, from CD - ICMF, Sesion 3.2, Unit 353 10.Nigmatulin R.I., Khabeev N.S and Duong Ngoc Hai (1988), “Waves in liquid with vapour bubbles” , J.Fluid Mech., Vol 186, pp 85-117 ... truyền sóng chất lỏng bọt nói chung, vận tốc sóng áp suất giảm mạnh sóng xung kích tác động vào hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hai thành phần so với chất lỏng đồng pha Đối với hỗn hợp, vận tốc sóng. .. khối lượng khí hồ tan pha khí Trong ba hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hai thành phần nước, dầu thô nitơ lỏng, chúng có phần thể tích pha khí tỷ lệ thành phần pha khí, vận tốc sóng áp suất hỗn hợp nước... KÍCH TRONG MỘT SỐ HỖN HỢP CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ HAI THÀNH PHẦN 23 3.1 Mơ tả mơ hình sử dụng, tính tốn so sánh 23 3.2 Sự ảnh hưởng hỗn hợp lỏng - bọt hai thành phần vận tốc sóng