Search

Features of convective regimes arising in a twolayer system with a phase transition are investigated. A mathematical model to describe the evaporative convection in an infinite horizontal channel is based on the Oberbeck — Boussinesq approximation of the Navier — Stokes equations and on the relations on the thermocapillary interface. An exact solution of the governing equations is the Ostroumov — Birikh solution analog. It has a group origination and allows one to take into account simultaneous presence of horizontal and vertical temperature gradients and influence of thermodiffusion effects (direct and inverse) both in the gas-vapor mixture and on the interface. Thermal and topological patterns of the joint flows of an evaporating liquid and a mixture of its vapor with an inert gas are described. Characteristics of vapor quality in the upper layer are studied. New results on stability of the exact solution under given consideration are presented in the paper. Typical forms of arising characteristic perturbations are calculated for the case of equal longitudinal temperature gradients on the external channel walls and of nonzero transversal temperature drop. Governing mechanisms responsible for the formation of each type of the structures are described.DOI 10.14258/izvasu(2018)4-10, Исследуются особенности конвективных режимов, возникающих в двухслойной системе в условиях фазового перехода. Математическая модель для описания испарительной конвекции в бесконечном горизонтальном канале основана на аппроксимации Обербека — Буссинеска уравнений Навье — Стокса и соотношениях на термокапиллярной границе раздела. Точное решение определяющих уравнений — аналог решения Остроумова — Бириха — имеет групповую природу и позволяет учесть одновременное наличие горизонтального и вертикального градиентов температуры и влияние термодиффузионных эффектов (прямого и обратного) в парогазовой смеси и на межфазной границе. Описаны тепловая и топологическая структуры совместных течений испаряющейся жидкости и смеси ее паров с инертным газом, изучены характеристики паросодержания в верхнем слое. В работе приведены новые результаты по исследованию устойчивости изучаемого точного решения уравнений конвекции. Представлены типичные формы возникающих характеристических возмущений в условиях равных продольных температурных градиентов на внешних стенках канала и ненулевого поперечного перепада температуры. Описаны определяющие механизмы, отвечающие за формирование каждого типа структур.DOI 10.14258/izvasu(2018)4-10

To improve the operational conductometric steam quality control at the TPP, CHPP, and NPP, the technique for NaCl and NH4OH concentration in the saturated and superheated steam of the high- and supercritical pressure steam generators is developed, and a device for its implementation is offered. The error of determination in the range of the concentrations specific for the operated power plants is estimated. The equations describing the behavior of the thermodynamic dissociation constant, and limiting equivalent conductance of NH4OH in a wide range of state parameters that can be used in calculating the concentrations according to the proposed technique, as well as in water chemistry organization and management, are proposed. The assessment of the approximation error of dependences for the experimental data on the dissociation constants and limiting equivalent conductance is given.