Двухфазное течение - течение гетерогенных смесей в отличие от течения однородных по фазовому состоянию
гомогенных смесей: смеси газа с каплями жидкости или твёрдыми частицами (газовзвесь),
смеси жидкости с твёрдыми частицами (суспензия), смеси жидкости с каплями др.
жидкости (эмульсия), смеси жидкости с пузырями; течение водонасыщенных грунтов,
композитных материалов и т. п. Д. т. может сопровождаться фазовыми превращениями
- конденсацией и испарением, плавлением, кипением и кристаллизацией. При Д.
т. происходят и др. сложные физ--механич. процессы. Так, при движении газа,
содержащего жидкие частицы, возможно их дробление под действием аэродинамич.
сил, их слияние (коагуляция) из-за разности в скоростях частиц разл. размера,
а также интенсивный теплообмен между газом и частицами. В парожидкостных потоках,
движущихся в трубах, возможны образование плёнок на стенках трубы, срыв и осаждение
капель на них, теплообмен между паром, каплями и плёнкой. При Д. т. процессы
трения, теплообмена, характер распространения звука, интенсивность ударных волн
существенно иные, чем при течении гомогенных смесей. При Д. т. происходит взаимодействие
фаз путём обмена массой, импульсом и энергией, характер к-рого зависит от формы,
массовой доли, физ. свойств и размеров включений (жидких или твёрдых частиц,
пузырьков). В общем случае каждая из фаз имеет свои давление, температуру, плотность
и скорость движения. Для описания Д. т. сплошной среды используется понятие
о многоскоростном континууме с взаимопроникающим движением составляющих. Многоскоростной
континуум представляет собой совокупность N континуумов, каждый из к-рых
относится к своей составляющей (фазе или компоненте) смеси и заполняет один
и тот же объём, занятый смесью. Для каждого из этих составляющих континуумов
в каждой точке определяются обычным образом плотность, скорость и др. параметры,
относящиеся к своему континууму и своей составляющей смеси. T. о., в каждой
точке объёма, занятого смесью, будет определено N плотностей, температур,
скоростей и т. д. Так, в Д. т. газовзвеси газ и группы частиц различных размеров
образуют многоскоростной континуум в соответствии с числом таких групп.
Рис. 3. Прецессия вектора
Блоха в отсутствие релаксации.
При малых размерах частиц
Д. т. смеси газа и частиц можно рассматривать как течение нек-рого фиктивного
газа, имеющего те же температуру, давление и скорость, что и двухфазная смесь, но
отличный от газовой фазы показатель адиабаты ,
теплоёмкость и
плотность . Величины
фиктивного газа
зависят от массовой доли частиц, показателя адиабаты газовой фазы ,
теплоёмкостей газовой фазы ср и частиц cs.
Д. т. имеют место в авиац.
и ракетно-космич. технике, хим. технологии, обычной и атомной энергетике, во
мн. метеорологич. процессах.
У. Г. Пирумов