Моделирование парогазовых потоков в расширительных устройствах криогенной техники при наличии объемной конденсации

Основной целью исследования являлись разработка модели объемной конденсации, основанной на решении кинетического уравнения для функции распределения капель по размерам в трехмерной нестационарной постановке, а также оценка влияния объемной конденсации на эффективность и элементы проточной части машин и аппаратов криогенной техники. В работе предложен инструмент, позволяющий на ранних этапах проектирования расширительных устройств криогенной техники во-первых, оценивать локализацию и интенсивность объемной конденсации для последующей оптимизации рассматриваемых узлов машин и аппаратов с целью уменьшения износа вследствие капельной эрозии, во-вторых, определять критическое паросодержание в рабочем теле, при превышении которого объемная конденсация в потоке вносит существенный вклад в эффективность, стабильность и долговечность рассматриваемых машин и аппаратов, в-третьих, определять «безопасные» с точки зрения капельной эрозии режимы работы уже существующих и работающих агрегатов, в-четвертых, применение модели позволяет существенно снизить количество натурных испытаний, и, следовательно, затраты на их проведение. Разработанная модель также может быть применена для образовательных, научных и практических задач, связанных с моделированием многокомпонентных потоков в условиях, благоприятствующих фазовым переходам (расширение, переохлаждение и пр.)