Барилович В.А. Основы термогазодинамики двухфазных потоков и их численное решение
Подождите немного. Документ загружается.
300
ARF=GS*(ROL-ROB)/ROB/WB
GEOM=CO*WL*PRFC/FL
C(1)=-(RES+FRIC+ARF-GEOM)/OPR
C(2)=(-(ROL*WL*FC/(2.*ROB*WB*GL)+1./ROB/WB)*C(1)+
& 3.*ROL*CX*ABS(WL-WB)*(WL-WB)/(4.*ROB*WB*DB)-
& ROL*WL*TW*PI*DC/(2.*ROB*WB*GL)+GS*(ROL-
ROB)/ROB/WB)/BO
C(3)=-(FC*C(1)+TW*PI*DC+GB*C(2))/GL
CALL RKM(X,DX,N,IS,B,C)
PL=B(1)
WB=B(2)
110 WL=B(3)
IF(K.EQ.KK)THEN
WRITE(8,200)
X,PL,WL,WB,TL,ROSM,DC,ROB,GB,GL,ALF,DB,ROSGR
K=0
J=J+1
IF(J.EQ.10) THEN
WRITE(8,*)' X PL WL WB TL ROSM DC
& ROB GB GL ALF DB ROSGR'
J=0
END IF
END IF
IF(X.LT.Z) GOTO 120
IF(ROSM.GE.ROSGR) GOTO 130
200 FORMAT(F6.3,F10.0,2F8.2,F6.0,F8.3,F6.3,F8.3,2F6.3,
& F6.3,E10.2,F8.3)
130 END
Файл исходных данных BUB2.DAT
3 0.1E-3 0.8E-3 0.4 293. 6.E5 8.E-5 2. 2.
8314. 29. 3.1416 9.81 9.E-3 1.8E-2 4.E-2 2.E-3 0.1 2
N DX GB0 GL0 TL0 PL0 DB0 WB0 WL0
UGC AMV PI GS DCM DCSR ZCC ZCM ZCD K
PROGRAM BUBBLE3
C Программа позволяет выполнить расчет
C канала с пузырьковой структурой потока.
C Задача прямая, неизотермическая, пузырек
C воздушный, учитывается сжимаемость воздуха.
C Канал в виде сопла Лаваля.
REAL MAX,ADK,LAML,ISM0
DIMENSION B(10),C(10)
301
RO(A)=999.9-0.1475*(A-273.)-2.695E-3*(A-273.)**2
SIG(A)=(75.54-0.168*(A-273.))*1.E-3
CPL(A)=4275.5-1.2209*(A-273.)+0.59823E-2*(A-273.)**2
VIS(A)=(613.-4.227*(A-273.)+9.22E-3*(A-273.)**2)*1.E-6
OPEN (2,FILE='BUB3.DAT')
OPEN (8,FILE='REZBUB3.DAT')
READ(2,*) N,DX,GB0,GL0,TB0,TL0,PL0,DB0,WL0,
& UGC,AMV,PI,ADK,LAML,DCM,DCSR,ZCC,ZCM,ZCD,KK
Z=ZCC+ZCM+ZCD
SIGL0=SIG(TL0)
CPG=ADK*UGC/((ADK-1.)*AMV)
GSM0=GB0+GL0
ISM0=GB0*CPG*(TB0-273.)+GL0*CPL(TL0)*(TL0-273.)+
& GSM0*WL0**2/2.
GCA=UGC/AMV
PB0=PL0+4.*SIGL0/DB0
ROB0=PB0*AMV/UGC/TB0
GB10=PI*DB0**3*ROB0/6.
ROL0=RO(TL0)
FC0=GB0/WL0/ROB0+GL0/WL0/ROL0
DC0=(4.*FC0/PI)**.5
N=3
DC=DC0
PL=PL0
TL=TL0
DB=DB0
TB=TB0
WL=WL0
GB=GB0
GL=GL0
FC=FC0
IS=0
B(1)=PL
B(2)=WL
B(3)=TB
J=0
K=0
X=0
WRITE(8,*)' X PL WL TL TB DC ROB
& GB GL ASM DB ROSM ROSGR MAX CRM
&SM ALFALB ALF ALFA'
120 X=X+DX
302
K=K+1
DO 110 LL=1,4
TL=(ISM0-GB0*CPG*(TB-273.)-GSM0*WL**2/2)/GL0/CPL(TL)
& +273.
ROL=RO(TL)
ROSGR=ROL*(1.-PI*2.**.5/6.)
VISL=VIS(TL)
SIGL=SIG(TL)
PB=PL+4.*SIGL/DB
ROB=PB*AMV/UGC/TB
IF(X.LT.ZCC) DC=DC0-(DC0-DCM)*X/ZCC
IF(X.GE.ZCC.AND.X.LE.(ZCC+ZCM)) DC=DCM
IF(X.GT.(ZCC+ZCM)) DC=DCM+(DCSR-DCM)*(X-
(ZCC+ZCM))/ZCD
FC=PI*DC**2/4.
IF(X.LT.ZCC) PRFC=-PI*(DC0-(DC0-DCM)*X/ZCC)*(DC0-
DCM)/2./ZCC
IF(X.GE.ZCC.AND.X.LE.(ZCC+ZCM))PRFC=0.
IF(X.GT.(ZCC+ZCM))PRFC=PI*(DCM+(DCSR-DCM)*(X-
(ZCC+ZCM)
DB=(6.*GB10*GCA*TB/(PI*PB))**0.333
ROSM=ROB*ROL/(ROB+GB0*(ROL-ROB)/GSM0)
REC=WL*DC*ROSM/VISL
CF=.0791/(REC**.25)
WSM=((GB0*WL**2+GL0*WL**2)/(GB0+GL0))**0.5
TW=CF*ROSM*WL**2/2.
FB=GB/ROB/WL
ALF=FB/FC
SA=(ADK*UGC*TB/AMV)**0.5
Y=(TL-273.)/100.
AL=1429.00787+595.633911*Y-749.205444*Y**2+394.216553*
& Y**3-109.585632*Y**4+11.354808*Y**5
XG=GB0/GSM0
ALFA=(ROL-ROB*ROL/(ROB+XG*(ROL-ROB)))/(ROL-ROB)
ASM=1./(((ALFA*ROB+(1.-
ALFA)*ROL)*(ALFA/(ROB*SA**2)+
& (1.-ALFA)/(ROL*AL**2)))**0.5)
WSM=GSM0/FC/ROSM
CRM=WSM/ASM
MAX=WL/SA
OPR=MAX**2-ROB*FC/ROSM/FB
FRIC=WL*ROB*FC*TW*PI*DC/GSM0/FB
303
GEOM=ROB*WL**2*PRFC/FB
ALFALB=2.*LAML/DB
HEAT=6.*ALFALB*(TL-TB)*(ADK-1.)*MAX**2/WL/DB
C(1)=(HEAT+FRIC-GEOM)/OPR
C(2)=-(FC*C(1)+TW*PI*DC)/GSM0
C(3)=(6.*ALFALB*(TL-TB)/ROB/WL/DB+C(1)/ROB)/CPG
CALL RKM(X,DX,N,IS,B,C)
PL=B(1)
WL=B(2)
110 TB=B(3)
IF(K.EQ.KK)THEN
WRITE(8,200)
X,PL,WL,TL,TB,DC,ROB,GB,GL,ASM,DB,ROSM,
& ROSGR,MAX,CRM,WSM,ALFALB,ALF,ALFA
K=0
J=J+1
IF(J.EQ.10) THEN
WRITE(8,*)' X PL WL TL TB DC ROB
& GB GL ASM DB ROSM ROSGR MAX CRM
C
&SM ALFALB ALF ALFA'
J=0
END IF
END IF
IF(X.LT.Z) GOTO 120
IF(ROSM.GE.ROSGR) GOTO 130
200 FORMAT(F6.3,F10.0,F8.2,2F6.0,F6.3,F8.3,F8.4,F6.3,F8.3,E10.2,
&2F8.3,F6.2,3F9.2,2F8.2)
130 STOP
END
Файл исходных данных BUB3.DAT
3 0.1E-3 0.4E-3 0.4 360. 363. 6.E5 8.E-4 2.
8314. 29. 3.1416 1.4 0.68 6.E-3 8.E-3 4.E-2 2.E-3 0.1 2
N DX GB0 GL0 TB0 TL0 PL0 DB0 WL0
UGC AMV PI KG LAML DCM DCSR ZCC ZCM ZCD KK
PROGRAM BUBBLE4
C Программа позволяет выполнить расчет
C канала с пузырьковой структурой потока.
C Задача обратная, неизотермическая, пузырек
C воздушный.
REAL ADK,LAML,ISM0
304
DIMENSION B(10),C(10)
RO(A)=999.9-0.1475*(A-273.)-2.695E-3*(A-273.)**2
SIG(A)=(75.54-0.168*(A-273.))*1.E-3
CPL(A)=4275.5-1.2209*(A-273.)+0.59823E-2*(A-273.)**2
VIS(A)=(613.-4.227*(A-273.)+9.22E-3*(A-273.)**2)*1.E-6
OPEN (2,FILE='BUB4.DAT')
OPEN (8,FILE='REZBUB4.DAT')
READ(2,*) N,DX,Z,GB0,GL0,TB0,TL0,PL0,PSR,DB0,WL0,
& UGC,AMV,PI,ADK,LAML,KK
SIGL0=SIG(TL0)
CPG=ADK*UGC/((ADK-1.)*AMV)
GSM0=GB0+GL0
ISM0=GB0*CPG*(TB0-273.)+GL0*CPL(TL0)*(TL0-273.)+
& GSM0*WL0**2/2.
GCA=UGC/AMV
PB0=PL0+4.*SIGL0/DB0
ROB0=PB0*AMV/UGC/TB0
SB=6.*GB0/(PI*DB0**3*ROB0)
GB10=PI*DB0**3*ROB0/6.
ROL0=RO(TL0)
FC0=GB0/WL0/ROB0+GL0/WL0/ROL0
DC0=(4.*FC0/PI)**.5
N=2
DC=DC0
PL=PL0
TL=TL0
DB=DB0
TB=TB0
WL=WL0
GB=GB0
GL=GL0
FC=FC0
ROB=ROB0
IS=0
B(1)=WL
B(2)=TB
J=0
K=0
WRITE(8,*)' X PL WL TL TB DC ROB
& GB GL DB ROSM ROSGR SB ALF ALFA
&LG'
X=0
305
120 X=X+DX
K=K+1
DO 110 LL=1,4
PL=PL0/((PL0/PSR-1.)*(X/Z)**2+1.)
PPL=-2.*PL0*(PL0/PSR-1.)*X/(Z**2*((PL0/PSR-1.)
& *(X/Z)**2+1.)**2)
TL=(ISM0-GB0*CPG*(TB-273.)-GSM0*WL**2/2)/GL0/CPL(TL)
& +273.
ROL=RO(TL)
ROSGR=ROL*(1.-PI*2.**.5/6.)
VISL=VIS(TL)
SIGL=SIG(TL)
PB=PL+4.*SIGL/DB
ROB=PB*AMV/UGC/TB
FC=GB0/WL/ROB+GL0/WL/ROL
DC=(4.*FC/PI)**.5
ALFALG=2.*LAML/DB
DB=(6.*GB10*GCA*TB/(PI*PB))**0.333
ROSM=ROB*ROL/(ROB+GB0*(ROL-ROB)/GSM0)
REC=WL*DC*ROSM/VISL
CF=.0791/(REC**.25)
TW=CF*ROSM*WL**2/2.
FB=GB/ROB/WL
ALF=FB/FC
C(1)=-(FC*PPL+TW*PI*DC)/GSM0
C(2)=(6.*ALFALG*(TL-TB)/ROB/WL/DB+PPL/ROB)/CPG
110 CALL RKM(X,DX,N,IS,B,C)
WL=B(1)
TB=B(2)
IF(K.EQ.KK)THEN
WRITE(8,200) X,PL,WL,TL,TB,DC,ROB,GB,GL,DB,ROSM,
& ROSGR,SB,ALF,ALFALG
K=0
J=J+1
IF(J.EQ.10) THEN
WRITE(8,*)' X PL WL TL TB DC ROB
& GB GL DB ROSM ROSGR SB ALF ALFA
&LG'
J=0
END IF
END IF
IF(X.LT.Z) GOTO 120
306
IF(ROSM.GE.ROSGR) GOTO 130
200 FORMAT(F6.3,F10.0,F8.3,2F6.0,F6.3,F8.3,E10.2,F6.3,
& E10.2,2F8.2,3E10.2)
130 STOP
END
Файл данных BUB4.DAT
2 0.1E-3 0.144 0.4E-3 0.4 360. 363. 6.E5 1.E5 8.E-4 2.
8314. 29. 3.1416 1.4 0.68 10
N DX Z GB0 GL0 TB0 TL0 PL0 PSR DB0 WL0
UGC AMV PI KG LAML KK
Идентификаторы программы ASMB
AV- скорость распространения звука в водяном паре
AL- скорость распространения звука в воде
ASM- скорость распространения звука в пузырьковой структуре
ALFA- объемная доля газа в смеси,
α
DALFDP- производная d
α
/dp
PROGRAM ASMB
C Программа позволяет, используя формулу Вуда,
C определить скорость звука в пузырьковой структуре.
C
RO(A)=999.9-0.1475*(A-273.)-2.695E-3*(A-273.)**2
PS(A)=1.E6*EXP(82.86568+0.01028003*A-7821.541/A
& -11.48776*ALOG(A))
OPEN (2,FILE='AS.DAT')
OPEN (6,FILE='REZAS.DAT')
READ(2,*) T
WRITE(6,*)' ALFA ASM'
J=0
DO 1 I=0,100
J=J+1
ALFA=I*1.E-2
P=PS(T)
ROL=RO(T)
ROV=1.213E-5*((T-273.)/5.677)**3.75
Y=(T-273.)/100.
AV=(1.25*P/ROV)**0.5+13.36363636-0.03636363636*(T-273.)
AL=1429.00787+595.633911*Y-749.205444*Y**2+394.216553*
& Y**3-109.585632*Y**4+11.354808*Y**5
307
ASM=1./(((ALFA*ROV+(1.-
ALFA)*ROL)*(ALFA/(ROV*AV**2)+
& (1.-ALFA)/(ROL*AL**2)))**0.5)
DALFDP=ALFA*(1.-ALFA)*(1./(ROL*AL**2)-
1./(ROV*AV**2))
ASM1=1./(((ROV-ROL)*DALFDP+ALFA/(AV**2)+(1.-ALFA)/
& (AL**2))**0.5)
ASM2=AV*(ROV/(ALFA*(ROL-(ROL-ROV)*ALFA)+(1.-
ALFA)*ROV*
& AV**2/(AL**2)))**0.5
ALFMIN=(1-ROV*AV**2/(ROL*AL**2))/(2.*(1.-ROV/ROL))
WRITE(6,200) ALFA,ASM
IF(J.EQ.10)THEN
WRITE(6,*)' ALFA ASM '
J=0
END IF
1 CONTINUE
200 FORMAT(F6.3,5X,E10.3)
STOP
END
Файл данных AS.DAT
373.
T
Идентификаторы программ SSC1_FR, SCCA, SCC2, SCC2PI
XV1- степень сухости пара перед скачком конденсации
ENTSM1,IMP1- энтальпия и импульс пароводяной смеси перед
скачком
FAN- плотность потока смеси
ASMV- скорость распространения звука по Вуду
SA- термодинамическая скорость звука
PROGRAM SSC1_FR
REAL IV,IMP1,ISTA,MAX,ISM
CP(A)=4331.-3.09*(A-273.)+1.98E-2*(A-273.)**2
CVL(A)=4244.1-1.583*(A-273.)+1.314E-2*(A-273.)**2
CVV(A)=135950.-799.5*(A-273.)+1.502*(A-273.)**2
ROL(A)=1008.7-0.288*(A-273.)-2.16E-3*(A-273.)**2
R(A)=(2453.-1.36*(A-273.)-6.E-3*(A-273.)**2)*1.E3
RO(A)=999.9-0.1475*(A-273.)-2.695E-3*(A-273.)**2
308
YIL(A)=(12.475+3.935*(A-273.)+1.3125E-3*(A-273.)**2)*1.E3
SIG(A)=(75.54-0.168*(A-273.))*1.E-3
SQV(A)=(2447.7-1.283*(A-273.)-6.26E-3*(A-273.)**2)*1.E3
CPL(A)=4275.5-1.2209*(A-273.)+0.59823E-2*(A-273.)**2
IV(A)=(2461.1+2.636*(A-273.)-4.88E-3*(A-273.)**2)*1.E3
SL(A)=0.087725+0.0131875*(A-273.)-9.9375E-6*(A-273.)**2
SV(A)=8.764128-0.0165849*(A-273.)+2.49062E-5*(A-273.)**2
PV(A)=1.E6*EXP(82.86568+0.01028003*A-7821.541/A-
& 11.48776*ALOG(A))
OPEN(2,FILE='SCFR1.DAT')
OPEN(8,FILE='REZSCFR1.DAT')
READ(2,*) T1,DC,PI,GSM
P1=PV(T1)
ROV1=1.1203E-5*P1**0.9435
ROL1=ROL(T1)
XV1=ROV1/(ROL1-ROV1)
ENTSM1=(1.-XV1)*YIL(T1)+XV1*IV(T1)
ROSM1=ROL1/2.
VSM1=1./ROSM1
FC=PI*DC**2/4.
WSM1=GSM/FC/ROSM1
ISTA=ENTSM1+WSM1**2/2.
IMP1=P1+ROSM1*WSM1**2
FAN=GSM/FC
WRITE(8,*)' P T XV WSM VSM ISM
& SSM PSC SA MAX ASMV VMAX ALFA PSTAR
ROSM'
J=0
DO 1 I=1,80
J=J+1
T=T1+0.01*I
P=PV(T)
ROV=1.1203E-5*P**0.9435
VV=1./ROV
VL=1./ROL(T)
XV=(2.*(ISTA-YIL(T))-(IMP1-P)*VL)/
& (2.*(IV(T)-YIL(T))+IMP1*(VV-VL)-P*(VV-VL))
IF(XV.LT.0) STOP
VSM=VL+XV*(VV-VL)
ISM=ENTSM1+(VSM1+VSM)*(VSM1-VSM)*FAN**2/2.
PSC=P1+(VSM1-VSM)*FAN**2
SSM=SL(T)+XV*(SV(T)-SL(T))
309
ROSM=ROL(T)*ROV/(ROV+XV*(ROL(T)-ROV))
WSM=GSM/ROSM/FC
CVSM=(1.-XV)*CVL(T)+XV*CVV(T)
SA=VSM*R(T)/(VV-VL)/((CVSM*T)**0.5)
MAX=WSM/SA
PSTAR=PSC+ROSM*WSM**2/2.
GV=GSM*XV
ALFA=GV*ROSM/ROV/GSM
Y=(T-273.)/100.
AV=(1.25*P/ROV)**0.5+13.36363636-0.03636363636*(T-273.)
AL=1429.00787+595.633911*Y-749.205444*Y**2+394.216553*
& Y**3-109.585632*Y**4+11.354808*Y**5
ALFA=(ROL(T)-ROV*ROL(T)/(ROV+XV*(ROL(T)-
ROV)))/(ROL(T)-ROV)
ASMV=1./(((ALFA*ROV+(1.-
ALFA)*ROL(T))*(ALFA/(ROV*AV**2)+
& (1.-ALFA)/(ROL(T)*AL**2)))**0.5)
VMAX=WSM/ASMV
WRITE(8,200)
P,T,XV,WSM,VSM,ISM,SSM,PSC,SA,MAX,ASMV,
& VMAX,ALFA,PSTAR,ROSM
IF(J.EQ.10)THEN
WRITE(8,*)' P T XV WSM VSM ISM
& SSM PSC SA MAX ASMV VMAX ALFA PSTAR
ROSM'
J=0
ENDIF
1 CONTINUE
200 FORMAT(F10.0,F6.0,E10.3,F8.3,F6.3,E10.3,F8.3,E10.3,F6.3,
& F5.1,2F8.3,F6.3,E10.3,F8.2)
STOP
END
Файл исходных данных
346.36 4.5E-3 3.1416 0.415
T1 DC PI GSM
Идентификаторы программы SCCA
BETA- истинное паросодержание