chứa bọt hơi
Môi trường nitơ lỏng chứa bọt hơi được sử dụng ở nhiệt độ T = 77.350
K dưới áp suất p0 0.1MPa. Hỗn hợp được chứa trong đường ống nằm ngang.
1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 P/P o mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Hình 15: Quá trình lan truyền của sóng xung kích trong hỗn hợp
nitơ lỏng chứa bọt hơi: pe 1.2MPa R, 0 1mm,20 2%. Các
đường cong từ 1- 9 là các profil áp suất với các khoảng thời gian: t = 0.2; 1; 2; 3; 4; 5; 6.1; 7.1; 8; 9; 10 ms.
Hình 15 là kết quả của quá trình sóng xung kích lan truyền trong hỗn hợp khi ta lấy cường độ sóng là pe 1.2MPa, bán kính của bọt là R0 1mm, thể tích pha
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
hơi là 20 2%. Có thể thấy các profil áp suất biểu diễn cường độ của sóng xung kích có cấu trúc dao động mạnh.
1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 P/Po
Hình 16: Quá trình lan truyền của sóng xung kích trong hỗn hợp
nitơ lỏng chứa bọt hơi: pe 1.4MPa R, 0 1mm,20 2%.Các đường cong từ 1- 9 là các profil áp suất với các khoảng thời gian: t = 0.2; 1; 2; 3; 4; 5; 6.1; 7.1; 8; 9; 10 ms.
Nhưng khi ta vẫn giữ nguyên các điều kiện biên, bán kính bọt, thể tích pha hơi mà chỉ thay đổi cường độ sóng xung kích tác dụng vào hỗn hợp tăng
1.4
e
p MPa thì kết quả nhận được có sự khác biệt. Từ kết quả nhận được
trong hình 16 có thể thấy rằng khi cường độ ban đầu của sóng áp suất trong hỗn hợp tăng thì các profil áp suất có cấu trúc dao động mạnh. Cường độ sóng áp suất ở giai đoạn đầu lớn hơn cường độ áp suất ban đầu của sóng, đó chính là hiện tượng khuyếch đại của sóng xung kích tác động vào hỗn hợp lỏng - hơi, sau đó sóng tiếp tục lan truyền và giảm dần về áp suất ban đầu. Đồng thời, trong các kết quả nhận được có thể thấy cường độ sóng xung kích tác động ban đầu càng lớn thì tốc độ lan truyền của sóng cũng càng lớn. Trong cùng một thời điểm 6ms thì ở trường hợp 1 lan truyền được 454.1mm còn ở trường hợp 2 thì lan truyền được 464.1mm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
đầu chỉ thay đổi áp suất tác dụng tại đầu ống thì cường độ sóng xung kích càng lớn thì tốc độ lan truyền càng lớn, sóng lan truyền càng được xa. Cấu trúc sóng đơn điệu hay dao động phụ thuộc vào cường độ áp suất tác động ban đầu. 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 P /P o mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Hình 17: Quá trình lan truyền của sóng xung kích trong hỗn hợp
nitơ lỏng chứa bọt hơi: pe1.2MPa R, 0 1.2mm,202%.Các đường cong từ 1 - 9 là các profil áp suất với các khoảng thời gian: t = 0.2; 1; 2; 3; 4; 5; 6.1; 7.1; 8; 9; 10 ms.
Kết quả biểu diễn trên hình 15, 17 là các profil áp suất của sóng lan truyền khi ta cùng sử dụng áp suất tác động vào hỗn hợp pe 1.2MPa, cùng thể tích pha hơi 20 2% nhưng thay đổi bán kính của bọt.
Kết quả cho thấy cấu trúc các profil áp suất không có sự thay đổi nhiều. Như vậy, khi xét trên cùng một môi trường với điều kiện như nhau về áp suất sóng tác động ban đầu và cùng thể tích pha hơi thì sự thay đổi bán kính bọt ảnh hưởng yếu đến quá trình lan truyền trong hỗn hợp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P /P o
Hình 18: Quá trình lan truyền của sóng xung kích trong hỗn hợp
nitơ lỏng chứa bọt hơi: pe 1.2MPa R, 0 1mm,205%.Các đường cong từ 1 - 9 là các profil áp suất với các khoảng thời gian: t = 0.2; 1; 2; 3; 4; 5; 6.1; 7.1; 8; 9; 10 ms.
Từ các kết quả trên hình 15 và 18 ta nhận thấy khi thể tích pha hơi thay đổi thì cấu trúc sóng thay đổi một cách rõ rệt. Thể tích pha hơi trong hỗn hợp càng lớn thì càng tiến nhanh tới trạng thái dừng. Căn cứ vào thời gian sóng lan truyền thì có thể thấy rằng khi phần thể tích pha hơi tăng thì vận tốc truyền sóng trong hỗn hợp giảm đi.
So sánh với kết quả trong môi trường Freon 21 sự khuếch đại của sóng xung kích trong giai đoạn đầu là tương tự nhau, các profil áp suất cũng có cấu trúc dao động mạnh như nhau và do đó sóng lan truyền được xa.
3.1.5 Nhận xét:
Khi sử dụng bốn hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hơi của nước, dầu thô, freon21 và nitơ lỏng để nghiên cứu quá trình lan truyền của sóng xung kích, có thể thấy rằng:
- Khi sóng xung kích lan truyền trong hỗn hợp chất lỏng chứa bọt hơi thì cường độ của sóng phụ thuộc mạnh vào cường độ ban đầu tác động vào hỗn hợp, vào thể tích của pha hơi trong hỗn hợp và phụ thuộc yếu vào bán kính
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
bọt. Khi cường độ tác động ban đầu tăng thì cường độ của sóng lan truyền trong hỗn hợp, khi tăng phần thể tích pha hơi trong hỗn hợp thì cường độ lan truyền của sóng xung kích trong hỗn hợp giảm.
- Cấu trúc của sóng trong hỗn hợp (cấu trúc đơn điệu hay dao động) phụ thuộc vào cường độ sóng tác động ban đầu và tính chất vật lí nhiệt của hỗn hợp.