Động lực học sóng với quá trình trao đổi nhiệt và khối lượng giữa các pha trong một số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hơi

B GIO DC V O TO Đại học tháI nguyªn BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CễNG NGH CP B Động lực học sóng với trình trao đổi nhiệt khối LNG pha số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Nguyễn Văn Tuấn Thái Nguyên - 2012 Danh sách ng-ời tham gia thực đề tài đơn vị phối hợp PGS TS Nguyễn Văn Tuấn Chủ nhiệm đề tài ThS Nguyễn Thị Hoa Cán tham gia ThS Nguyễn Thị Kim Thoa Cán tham gia Đơn vị phối hợp chính: Khoa Cơ khí, trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái nguyên MỤC LỤC Trang Mục lục Danh mục bảng, hình vẽ Danh mục kí hiệu sử dụng Thơng tin kết nghiên cứu 10 MỞ ĐẦU 14 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 17 1.1 Thực trạng vấn đề 17 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 21 CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 23 2.1 Hệ phương trình thuỷ- nhiệt động lực học cho môi trường hai pha 23 lỏng 2.1.2 Xây dựng mơ hình 23 2.1.3 Hệ phương trình sở 23 2.1.4 Điều kiện đầu điều kiện biên 34 2.2 Phương pháp giải số 36 CHƯƠNG III: MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ SỰ ẢNH 39 HƯỞNG CỦA ĐỘNG LỰC HỌC SÓNG LÊN QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ KHỐI LƯỢNG GIỮA CÁC PHA 3.1 Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha số hỗn 39 hợp chất lỏng chứa bọt sóng xung kích lan truyền hỗn hợp 3.1.1 Quá trình trao đổi nhiệt pha có sóng xung kích lan 39 truyền hỗn hợp 3.1.1.1 Quá trình trao đổi nhiệt pha hỗn hợp dầu thô 39 chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 40  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 41  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 43 3.1.1.2 Q trình trao đổi nhiệt pha hỗn hợp Freon-21 44 chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 44  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 46  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 47 3.1.1.3 Nhận xét 50 3.1.2 Quá trình trao đổi khối lượng pha có sóng xung kích 52 lan truyền hỗn hợp 3.1.2.1 Quá trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp dầu 52 thô chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 52  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 54  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 56 3.1.2.2 Quá trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp 57 Freon-21 chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 57  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 58  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 60 3.1.2.3 Nhận xét 61 3.2 Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha số hỗn 62 hợp chất lỏng chứa bọt có tương tác sóng xung kích số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt 3.2.1 Q trình trao đổi nhiệt pha có tương tác sóng 64 xung kích số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt 3.2.1.1 Quá trình trao đổi nhiệt pha hỗn hợp dầu thô 64 chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 64  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 65  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 3.2.1.2 Quá trình trao đổi nhiệt pha hỗn hợp freon21 66 67 chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 67  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 69  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 70 3.2.1.3 Nhận xét 72 3.2.2 Quá trình trao đổi khối lượng pha có tương tác 73 sóng xung kích số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt 3.2.2.1 Quá trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp dầu 73 thô chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 73  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 74  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 75 3.2.2.2 Q trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp nitơ 76 lỏng chứa bọt  Sự phụ thuộc vào cường độ ban đầu sóng xung kích 76  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt 78  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 79 3.2.2.3 Nhận xét 79 KẾT LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 81 NHƯNG KIẾN NGHỊ TIẾP THEO 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 86 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ Hình 1: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp dầu thô  pmax = Hình 3.2: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp dầu thô  pmax = 2.5 Hình 3.3: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp dầu thơ R0 = 0.001m Hình 3.4: Q trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp dầu thơ R0=0.0012m Hình 3.5: Q trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp dầu thơ  20 = 5% Hình 3.6: Q trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp dầu thơ  20 = 7% Hình 7: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp freon21  pmax = Hình 3.8: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp Freon 21khi  pmax = Hình 3.9: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp Freon21 R0 = 0.001m Hình 3.10: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp Freon21 R0 = 0.0012m Hình 3.11: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp freon21  20 = 5% Hình 3.12: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng xung áp suất lan truyền hỗn hợp Freon 21khi  20 = 7% Hình 3.13: Sự giảm nhiệt độ dọc theo ống xung kích xung áp suất lan truyền hỗn hợp lỏng- nước, dầu thô, Freon 21 Nitơ lỏng ứng với đường cong 1-4 Hình 3.14: Sự giảm nhiệt độ xung quanh bọt xung áp suất lan truyền hỗn hợp lỏng- nước, dầu thô, Freon 21 Nitơ lỏng ứng với đường 1-4 Hình 15: Quá trình trao đổi khối luợng pha cường độ xung  pmax =2 Hình 16: Quá trình trao đổi khối luợng pha cường độ xung  pmax = 2.5 Hình 17: Quá trình trao đổi khối luợng pha R0 =0.0012m Hình 18: Sự co nén bọt R0 = 0.0012m Hình 19: Quá trình trao đổi khối luợng pha R0 = 0.0015m Hình 3.20: Sự co nén bọt R0 = 0.0015m Hình 21: Quá trình trao đổi khối luợng pha  20 = 5% Hình 22: Quá trình trao đổi khối luợng pha  20 = 7% Hình 23: Quá trình trao đổi khối luợng pha hỗn hợp Freon 21 xung có  pmax = Hình 24: Quá trình trao đổi khối luợng pha xung có  pmax = 2.5 Hình 25: Quá trình trao đổi khối luợng pha hỗn hợp freon 21 R = 0.0012m Hình 26: Sự co nén bọt hỗn hợp freon 21 R0 = 0.0012 m Hình 27: Quá trình trao đổi khối luợng pha hỗn hợp freon 21 R = 0.0015 m Hình 28: Sự co nén bọt hỗn hợp freon 21 R0 = 0.0015 m Hình 29: Quá trình trao đổi khối luợng pha hỗn hợp freon 21  20 = 5% Hình 30: Quá trình trao đổi khối luợng pha hỗn hợp freon 21  20 = 7% Hình 3.31: Quá tương tác hai xung áp suất hỗn hợp lỏng dầu thô chứa bọt với  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 5%, L = 1m, t0 = 1ms Hình 3.32 : Quá tương tác hai xung áp suất hỗn hợp lỏng Freon 21 chứa bọt với  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 5%, L = 1m, t0 = 1ms Hình 3.33: So sánh profil áp suất thời điểm xảy tương tác sóng hỗn hợp lỏng- hỗn hợp nitơ lỏng, Freon 21, dầu thô nước ứng với đường cong từ 1-4 Hình 3.34: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.5% Hình 3.35: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 2, R0 = 0.001m,  20 = 0.5% Hình 3.36: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 1.5, R0 = 0.0012m,  20 = 0.5% Hình 3.37: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.3%, Hình 3.38: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.5% Hình 3.39: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 2, R0 = 0.001m,  20 = 0.5%, Hình 3.40: Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 1.5,  20 = 0.5%, R0 = 0.0012m Hình 3.41:Quá trình truyền nhiệt xung quanh bọt từ pha sang pha lỏng  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.3% Hình 3.42: Quá trình trao đổi nhiệt pha từ sóng bắt đầu lan truyền có tương tác sóng hỗn hợp lỏng- nước, dầu thô, freon 21 nitơ lỏng ứng với đường cong 1-4 Hình 3.43: Sự giảm nhiệt độ xung quanh bọt vị trí tương tác sóng xung kích hỗn hợp lỏng- nước, dầu thô, Freon 21 Nitơ lỏng ứng với đường cong 1-4 Hình 3.44: Quá trình trao đổi khối pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp dầu thô  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.5% Hình 3.45: Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp dầu thô  pmax = 2, R0 = 0.001m,  20 = 0.5% Hình 3.46: Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp dầu thô  pmax = 1.5, R0 = 0.0012m Hình 3.47: Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp dầu thơ  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.7% Hình 3.48: Quá trình trao đổi khối pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp Freon 21  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.5%, Hình 3.49: Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp Freon 21  pmax = 2, R0 = 0.001m,  20 = 0.5% Hình 3.50: Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp Freon 21 R0 = 0.0012 m,  20 = 0.5%,  pmax = 1.5 Hình 3.51: Quá trình trao đổi khối lượng pha có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp dầu thô R0 = 0.001m,  20 = 0.7%,  pmax = 1.5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG Chỉ số - Trạng thái cân sau sóng tới sau sóng phản xạ hỗn hợp (i= 1, 2) Chỉ số - Trạng thái ban đầu hỗn hợp, pha lỏng, pha khí, khí hồ tan khơng tan (i = 0,12,v,g) B - Hằng số khí c, cp2, cv2 - Nhiệt dung riêng, nhiệt dungriêng áp suất vận tốc không đổi D(1) - Vận tốc sóng j - Cường độ chuyển pha l - Nhiệt độ hoá nước n - Số lượng bọt p - áp suất hỗn hợp pe - Cường độ sóng xung kích ban đầu q - Dịng nhiệt R - Bán kính bọt T - Nhiệt độ hỗn hợp t - Thời gian v, v(i) - Vận tốc hỗn hợp w1 - Vận tốc hướng kính chất lỏng chuyển động xung quanh bọt w1 - Vận tốc màng bọt Xi - Phần khối lượng pha i  - Phần thể tích pha hỗn hợp  - Hệ số sức căng bề mặt  - Toạ độ Lagrange 1, 2 - Hệ số điều chỉnh hỗn hợp 1 - Hệ số nhớt động lực chất lỏng THÔNG TIN VỀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Tên đề tài: Động lực học sóng với q trình trao đổi nhiệt khối lượng pha số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt Mã số: B 2009 – TN02 – 02 Chủ nhiệm đề tài: PGS TS Nguyễn Văn Tuấn Tel.: 0280.3947324 E-mail: nltuan@tnut.edu.vn Cơ quan chủ trì đề tài: Đại học Thái nguyên Cơ quan cá nhân phối hợp thực hiện: Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thời gian thực hiện: 2009 - 2010 Mục tiêu: Nghiên cứu ảnh hưởng động lực học sóng lên q trình trao đổi nhiệt trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp Đồng thời nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng cấu trúc hỗn hợp nồng độ thể tích pha hơi, bán kính bọt … lên trình trao đổi nhiệt trao đổi khối lượng Nội dung chính: Trên sở hệ phương trình thủy nhiệt động lực học mô tả hỗn hợp lỏng – hơi, chương trình tính đặt xây dựng Chương trình sử dụng để nghiên cứu trình trao đổi nhiệt khối lượng pha lan truyền sóng xung kích hỗn hợp chất lỏng chứa bọt Nghiên cứu phân tích ảnh hưởng điều kiện đầu, cường độ sóng xung kích, thể tích pha hơi, bán kính bọt tính chất vật lý nhiệt lên trình trao đổi nhiệt khối lượng pha sóng xung kích lan truyền hỗn hợp Kết đạt được: Các kết thu nhận cho thấy ảnh hưởng tính chất phi tuyến, tính phân tán hao tán lượng lên trình lan truyền sóng Đồng thời, kết cịn xác định ảnh hưởng trao đổi nhiệt khối lượng pha hỗn hợp lên cấu trúc sóng xung kích q trình lan truyền Các kết nghiên cứu ứng dụng tốt cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học cán giảng viên sinh viên Sản phẩm 10 t = 4.39 (  / 1o ) = 0.99729 trường hợp thời điểm t = 3.43 thời điểm xảy tương tác sóng  20 = 0.5%, (  / 1o ) = 0.99815 0,999 1 0,998 0,997 /10 0,996 2 0,995 0,994 0,993 0,992 200 400 L(mm) 600 800 1000 Hình 3.47 Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp dầu thơ  pmax = 1.5,R0 = 0.001m,  20 = 0.7% 3.2.2.2 Quá trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp Freon 21 chứa bọt  Sự phụ thuộc cường độ sóng xung kích Trong hình 3.48, 3.49 trình bày trình trao đổi khối lượng pha tồn hai sóng xung kích tác động vào hỗn hợp, lan truyền hỗn hợp tương tác lan truyền ngược Với p0 = 0.1Mpa, T0 = 2930K khoảng thời gian tác dụng xung t0 = 1ms, nồng độ thể tích pha  20 = 0.5%, bán kính bọt R0 = 0.001m, khoảng không gian xung L = 1m thay đổi cường độ áp suất ban đầu khác Hình 3.48 tương ứng với  pmax = 1.5, đường cong từ 1-2 biểu diễn trình trao đổi khối lượng pha thời điểm trước cộng hưởng t =0.001ms thời điểm cộng hưởng t = 2.79ms tương ứng 76 0,999 /10 1 0,998 0,997 0,996 2 0,995 0,994 200 400 600 800 1000 L(mm) Hình 3.48 Quá trình trao đổi khối pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp Freon 21  pmax = 1.5,R0 = 0.001m,  20 = 0.5% 1 0,999 0,998 /10 0,997 0,996 2 0,995 0,994 200 400 600 800 1000 L(mm) Hình 3.49 Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương tác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp Freon 21  pmax = 2, R0 = 0.001m,  20 = 0.5% Ở hình vẽ 3.49 tương ứng với  pmax = 2, đường cong từ 1-2 biểu diễn trình trao đổi khối lượng pha thời điểm trước cộng hưởng t = 1ms thời điểm cộng hưởng t = 1.89ms tương ứng 77 Từ kết thu nhận ta thấy thời điểm xảy tương tác sóng trình trao đổi khối lượng pha tăng lên Cụ thể trường hợp  pmax = 1.5 thời điểm xảy tương tác t = 2.79 (  / 1o ) = 0.99945 cịn trường hợp  pmax = thời điểm t = 1.89; L = 0.5m (  / 1o ) = 0.9996 Như cường độ ban đầu sóng xung kích tăng lên q trình trao đổi khối luợng pha tăng lên đồng thời thời gian xảy tương tác nhanh  Sự phụ thuộc vào bán kính bọt Các kết biểu diễn hình 3.50 biểu diễn trình trao đổi khối lượng pha phụ thuộc vào bán kính bọt thời điểm trước cộng hưởng t = 1ms thời điểm cộng hưởng t = 2.15ms 0,999 1 0,998 /10 0,997 0,996 2 0,995 0,994 200 400 600 800 1000 L(mm) Hình 3.50 Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp Freon 21  pmax = 1.5,  20 = 0.5%, R0 = 0.0012m Quan sát kết biểu diễn hình 3.48 hình 3.50 ta nhận thấy bán kính bọt ảnh hưởng khơng đáng kể tới q trình trao đổi nhiệt pha Cụ thể hình 3.48 thời điểm tương tác t = 2.79ms ta có (  / 1o ) = 0.99945 cịn hình 3.50 thời điểm tương tác t = 2.15ms ta có (  / 1o ) = 0.99932 78  Sự phụ thuộc vào thể tích pha 0,999 0,998 /10 0,997 0,996 0,995 0,994 2 0,993 0,992 200 400 600 800 1000 L(mm) Hình 3.51 Quá trình trao đổi khối lượng pha khi có tương giác sóng ngắn sóng ngắn hỗn hợp dầu thô  pmax = 1.5, R0 = 0.001m,  20 = 0.7% Qua kết biểu diễn hình 3.48 3.51 ta thấy trình trao đổi khối lượng pha phụ thuộc vào thể tích pha Khi thể tích pha tăng trình trao đổi khối lượng pha vùng tương tác sóng giảm tượng trao đổi nhiệt khối lượng xuất sóng xung kích lan truyền hỗn hợp Cụ thể xét thời điểm xảy tương tác t = 3.7ms (Hình 3.48) trường hợp  20 = 0.5% (  / 1o ) = 0.99945 cịn trường hợp xét thời điểm xảy tương tác t = 2.49ms (Hình 3.51) với  20 = 0.7% ta có (  / 1o ) = 0.9982 Như vậy:Quá trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp lỏng- nước, dầu thô, Freon 21 nitơ lỏng tăng mạnh thời điểm xảy tương tác sóng Đồng thời q trình trao đổi khối lượng pha phụ thuộc mạnh vào cường độ ban đầu sóng xung kích nồng độ thể tích pha cịn phụ thuộc yếu vào bán kính bọt Và q trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp lỏnghơi nước mạnh dầu thô, mạnh Freon 21 mạnh Nitơ lỏng 3.2.2.3 Nhận xét: 79 - Quá trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp lỏng- nước, dầu thô, Freon 21 nitơ lỏng tăng mạnh thời điểm xảy tương tác sóng - Q trình trao đổi khối lượng pha phụ thuộc mạnh vào cường độ ban đầu sóng xung kích nồng độ thể tích pha cịn phụ thuộc yếu vào bán kính bọt - Q trình trao đổi khối lượng pha tồn hai sóng xung kích tác động vào hỗn hợp, lan truyền hỗn hợp tương tác phụ thuộc mạnh vào tính chất vật lý nhiệt hỗn hợp Quá trình trao đổi khối lượng pha hỗn hợp lỏng nước mạnh dầu thô, mạnh Freon 21 mạnh nhiều Nitơ lỏng 80 KẾT LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Trên sở kết nghiên cứu trình trao đổi nhiệt khối lượng pha q trình truyền sóng số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt như: hỗn hợp nước chứa bọt hơi, dầu thô chứa bọt hơi, nitơ lỏng chứa bọt freon 21 chứa bọt hơicó thể đưa số kết luận sau:  Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha có sóng xung kích lan truyền hỗn hợp - Trường nhiệt độ lớp lỏng xung quanh bọt giảm khoảng cách từ lớp chất lỏng tới tâm bọt tăng - Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha hỗn hợp phụ thuộc tính chất vật lý nhiệt hỗn hợp Đồng thời trình giảm dần theo chiều dài ống - Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha hỗn hợp phụ thuộc mạnh vào cường độ ban đầu sóng xung kích vào nồng độ thể tích pha cịn phụ thuộc yếu vào bán kính bọt - Khi sóng xung kích lan truyền hỗn hợp lỏng – cường độ sóng bị giảm nên co nén bọt bị giảm dẫn đến trao đổi nhiệt khối lượng pha giảm Từ kết phân tích cho thấy trình trao đổi nhiệt khối lượng pha nước mạnh dầu thô, mạnh Freon21và mạnh nhiều so với hỗn hợp Nitơ lỏng  Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha có tương tác sóng số hỗn hợp lỏng- Ngoài kết luận trình bày trình lan truyền sóng xung kích hỗn hợp, q trình tương tác sóng vấn đề trao đổi nhiệt khối lượng pha kết luận sau: - Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha hỗn hợp lỏnghơi nước, dầu thô, Freon 21 nitơ lỏng tăng mạnh vùng xảy tương tác sóng 81 - Q trình trao đổi nhiệt khối lượng pha q trình tương tác sóng phụ thuộc mạnh vào cường độ ban đầu sóng xung kích nồng độ thể tích pha cịn phụ thuộc yếu vào bán kính bọt - Q trình trao đổi nhiệt khối lượng pha q trình tương tác sóng phụ thuộc mạnh vào tính chất vật lý hỗn hợp Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha hỗn hợp lỏng nước mạnh dầu thô, mạnh Freon 21 mạnh nhiều so với hỗn hợp Nitơ lỏng KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Trong nội dung đề tài, dựa sở hệ phương trình thuỷ nhiệt- động lực học với việc sử dụng thuật tốn chương trình tính phù hợp nghiên cứu trình trao đổi nhiệt khối lượng pha q trình truyền sóng số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt như: hỗn hợp nước chứa bọt hơi, dầu thô chứa bọt hơi, nitơ lỏng chứa bọt Freon 21 ảnh hưởng cường độ ban đầu sóng, nồng độ thể tích pha tính chất vật lý nhiệt hỗn hợp lên trình trao đổi nhiệt khối lượng pha Tuy nhiên, tranh tồn cảnh q trình sóng mơi trường chất lỏng chứa bọt cịn nhiềt vấn đề phức tạp mà nhà khoa học giới nước quan tâm ví dụ : Phân tích chế độ làm việc độ trạm lượng, phân tích điều kiện hư hỏng đảm bảo an toàn khai thác nhà máy điện nguyên tử, sử dụng buồng bọt khảo sát hạt bản, phân tích tượng xâm thực máy tcbin, nghiên cứu phân tích ảnh hưởng q trình trao đổi nhiệt chất tượng búa nước (water hammer) Đó vấn đề nghiên cứu theo hướng đề tài 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Kôsin N.E., Kiben I.A., Rôze N.V (1975), Cơ học chất lỏng lý thuyết, NXB KH & KT, tập 1,2,3, Hà Nội LanĐau L.D & Lifsitx E.M (2001), Thuỷ động lực học, NXB KH & KT, Hà Nội Xê Đôp L.I (1977), Cơ học môi trường liên tục, NXBĐH & THCN, Hà Nội Dương Ngọc Hải (1987), “Sóng xung kích hỗn hợp dị thể lỏng với chất khí hơi”, Tạp chí Cơ học, 9(4), pp 3-8 Dương Ngọc Hải (1989), “ảnh hưởng trao đổi nhiệt - chất lên động lực học sóng mơi trường hai pha”, Tạp chí Cơ học, 11(3), pp 28-32 Dương Ngọc Hải (2001), “Năng lượng nguyên tử - an toàn hạt nhân số vấn đề nhiệt thuỷ học”, Tuyển tập hội nghị khoa học toàn quốc Cơ học kỹ thuật, HàNội, pp 68 - 74 Dương Ngọc Hải, Nguyễn Văn Tuấn (2002), “Hiện tượng sóng va hỗn hợp lỏng - hơi”, Tuyển tập cơng trình hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ 7, Hà Nội, pp 177 - 184 Dương Ngọc Hải, Nguyễn Văn Tuấn (2002), “Sóng phản xạ tường cứng tương tác sóng số hỗn hợp lỏng - hơi”, Tuyển tập Cơng trình Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ 7, Hà Nội, pp 165 - 176 Nguyễn Văn Tuấn, Dương Ngọc Hải (2006) “ Q trình lan truyền tương tác sóng ngắn số hỗn hợp lỏng-hơi” , Tuyển tập cơng trình Hội nghị Cơ học Thủy khí Tồn quốc, Vũng tàu , 26-28/7/2006 pp.515-526 Tiếng Anh 10 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 11 Duong Ngoc Hai, Nguyen Van Tuan (1999) , “Shock Waves in some Mixture 83 of Liquid and Gas of two Components”, Trainning-scientific workshop French-Vietnamese, Ha Noi, pp 79 – 86 12 Elperin T and Fominykh A (1995), “Heat and Mass Transfer During Gas Hydrate Formation in Gas-Liquid Slug Flow”, Pro of the 2nd Int Conf on Multiphase Flow’95-Kyoto, Kyoto, Japan, pp IF2_15-IF2_22 13 Fujii T and Akagawa k (1995), “Water hammers phenomena in onecomponent two-phase bubbly flow”, Proc of the Int Conf on Multiphase Flow’ 95, Kyoto, Japan, pp - 22 14 Gasenko V.G (1977), “The Structure of Stasionary Shock Waves in GasLiquid Mixture with Thermal Relaxation”, in: Thermophysical Investigation, Institute of Thermophysics SD Academy of Sciences of the USSR, Novosibirsk, pp.42-46 15 Gubaidulin A.A., Beregova O.Sh and Bekishev S.A (1998), “Features of Non-Stationary Shock Waves Propagation in Non-Newtonian Liquid with Gas Bubbles”, Pro of Int Conf on Multiphase Flow, ICMF’98, Lyon, France, from CD - ICMF, Sesion 3.2, Unit 249 16 Kubie J (2000), “Velocity of lony Bubbles in Horizontally Oscillating Vertical Piper”, Int J Multiphase Flow Vol 26, pp 339-349 17 Kwidzinki R., Karda D and Pribaturin N.A (1998), “Experimental 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 18 Duong Ngọc Hai and Nguyen Van Tuan, (2008), “Interphase Heat-Mass Transfer in Bubbly Liquid and its Influence on Wave Propagation Processes”, Proceedings of the 2nd International Forum on Heat Transfer, September 1719, 2008, Tokyo, Japan, paper ID N128 19 Nakoryakov V.E., Pokusaev B.G., Shreiber I.R., Kuznetsov V.V., Malykh N.V (1975), “Experimental Investigation of Shock Waves in a Fluid with Gas 84 Bubbles” in: Wave Processes in Two-Phase Systems, Institute of Thermophysics SD Academy of Sciences of the USSR, Novosibirsk, pp 5497 20 Fujikawa S and Maerefat M (1991), “A Molecular Theory of the Phase Change from Vapour to Liquid”, Pro of the Int Conf on Multiphase Flow’ 91, Tsukuba, Japan, pp 175-179 21 Gubaidulin A.A (1995), “Shock Wave Phenomena in Bubbles Liquids”, Pro of the 2nd Int Conf on Multiphase Flow’95-Kyoto, pp PH2_3-PH2_8, 22 Nakoryako V.E., Pokusaev B.G and shreiber I.R (1983), Wave Propagation Processes in Gas and Vapour-Liquid Media, Institute of Thermophysics, Novosibirsk, pp 109-133 85 PHỤ LỤC I Các cơng trình cơng bố: Duong Ngoc Hai and Nguyen Van Tuan, (2009), “Interphase Heat-Mass Transfer in Wave Propagation Processes in Bubbly Liquid”, Proceedings of the International Workshop Thermal Hydrodynamics of Multiphase Flows and Applications, Hanoi, Vietnam, May - 6, 2009, pp 11 – 18 Nguyễn Văn Tuấn, Nguyễn Thế Đức, (2009) “ Một phương pháp sai phân hữu hạn sử dụng lưới cong có cấu trúc cho mơ dịng miền hình học phức tạp” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học Thái nguyên, Thái nguyên, tập 55, số 7, pp 67-70 Nguyễn Văn Tuấn, Nguyễn Thị Bích ngọc, Trần Quốc Nghị (2011); “ Một số kết nghiên cứu tượng khuếch đại cường độ sóng xung kích hỗn hợp chất lỏng hai pha”; Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Thái nguyên, Thái nguyên, tập 88, số 12, pp 157-161 II Luận văn cao học 01 luận văn cao học (2010) Tên luận văn: “Nghiên cứu trao đổi nhiệt khối lượng pha q trình truyền sóng số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt.” III Bản thuyết minh đề tài khoa học công nghệ cấp Bộ 86 87 88 89 90 ... trình trao đổi nhiệt khối lượng pha hỗn hợp So sánh trình trao đổi nhiệt khối lượng pha số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt nhằm ảnh hưởng tính chất vật lý lên trình trao đổi nhiệt khối lượng pha hỗn hợp. .. 61 3.2 Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha số hỗn 62 hợp chất lỏng chứa bọt có tương tác sóng xung kích số hỗn hợp chất lỏng chứa bọt 3.2.1 Quá trình trao đổi nhiệt pha có tương tác sóng 64... III: MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ SỰ ẢNH 39 HƯỞNG CỦA ĐỘNG LỰC HỌC SĨNG LÊN Q TRÌNH TRAO ĐỔI NHIỆT VÀ KHỐI LƯỢNG GIỮA CÁC PHA 3.1 Quá trình trao đổi nhiệt khối lượng pha số hỗn 39 hợp chất lỏng chứa