Истечение газа из емкости через канал в среду с противодавлением при подводе тепла и массы

Abstract

Приведены результаты численных исследований влияния одновременного подвода тепла и дополнительной массы газа на истечение газа из емкости, в которой заданы давление и температура, через канал в среду с заданным противодавлением. На основе решения квазиодномерных уравнений газовой динамики показана возможность возникновения нестационарного автоколебательного режима такого истечения при стационарных условиях в ресивере и в выходном сечении канала. Выяснены характерные особенности течения. В частности, показано, что подвод массы приводит к уменьшению значений подводимых тепловых потоков, при которых имеет место переход от стационарного истечения к автоколебательному. Повышение энтальпии подводимой массы позволяет инициировать автоколебания без подвода тепла. При этом автоколебания реализуется в некотором достаточно узком диапазоне расходов дополнительно подводимого газа.

Наведено результати чисельних досліджень впливу одночасного підведення тепла й додаткової маси газу на витікання газу з ємності, у якій заданий тиск і температура, через канал у середовище із заданим протитиском. На основі розв’язку квазиодномірних рівнянь газової динаміки показано можливість виникнення нестаціонарного автоколивального режиму такого витікання при стаціонарних умовах у ресивері й у вихідному перетині каналу. З'ясовано характерні риси течії. Зокрема, показано, що підведення маси приводить до зменшення значень теплових потоків, що підводяться, при яких має місце перехід від стаціонарного витікання до автоколивального. Підвищення ентальпії маси, що підводиться, дозволяє ініціювати автоколивання без підведення тепла. При цьому автоколивання реалізується в деякому досить вузькому діапазоні витрат газу, що підводиться додатково.

Results of numerical studies in the influence of a simultaneous input of heat and an additional gas mass on a gas discharge from the reservoir, in which the pressure and the temperature are given, through channel in medium with a given back pressure, are presented. Based on solution of quasi-one-dimensional equations of gas dynamics, a possibility of medium a non-stationary self oscillating mode of such discharge under stationary conditions in a receiver and a channel outlet section is demonstrated. In particular, it is shown that a mass supply results in reduction of values of supplied heat flows at which transfer from a stationary discharge to selfoscillating one is involved. Increase in enthalpy of a supplied mass initiates self-oscillations without the heat input. In so doing, self-oscillations are realized in some sufficiently narrow range of flow rates of an additionally supplied gas.