Air Pocket Dynamics under Bridging of Stratified Flow during Rapid Filling of a Horizontal Pipe

水跃 弗劳德数 机械 湍流 分层流 夹带空气 分层流 超临界流 水力学 明渠流量 塞流 闪烁 地质学 岩土工程 流量(数学) 气象学 材料科学 热力学 物理 冶金
作者
Katrin Kaur,Janek Laanearu,Ivar Annus
出处
期刊:Journal of Hydraulic Engineering [American Society of Civil Engineers]
卷期号:149 (1) 被引量:2
标识
DOI:10.1061/(asce)hy.1943-7900.0002021
摘要

This paper focuses on air–water interactions during pipe filling. The air–water mixed flow is related to a mobile hydraulic jump in the horizontal pipe section. The trapped water–air front at the crown of the pipe bridge determines the upstream boundary conditions for the stratified flow, suppressed hydraulic jump, and slug flow regions in the horizontal pipe section. The velocity field, the water level, and the pressure were measured at different stages of the transitional flow process. A full-scale two-phase computational fluid dynamics model, with two-equation eddy viscosity turbulence to account for small scales of motion, was used to predict the air pocket dynamics. The paper suggests that in the case of a frozen upstream water–air front, the formation of a hydraulic jump downstream can be explained by long-wave-type instability, which is confirmed by the free-surface supercritical flow Froude number condition. The hydraulic jump that merges stratified flow and slug flow is characterized by the speed of the surge wave, which is determined by the pressure, cross-sectional area of water flow, and density changes. A mixing efficiency parameter was introduced to explain the dissipation of turbulent energy due to the air–water mixing front of the suppressed hydraulic jump.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
难过的雪碧完成签到 ,获得积分10
刚刚
开水完成签到,获得积分0
刚刚
刚刚
1秒前
文澜清禾完成签到 ,获得积分10
1秒前
程程完成签到,获得积分10
1秒前
瘦瘦怜阳完成签到,获得积分10
1秒前
樊笼客完成签到 ,获得积分10
2秒前
iwsaml完成签到 ,获得积分10
3秒前
幽默果汁完成签到 ,获得积分10
5秒前
魅影仙踪完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
123完成签到 ,获得积分10
5秒前
exquisite完成签到,获得积分10
5秒前
W_G完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
火火完成签到,获得积分10
7秒前
甜甜凉面完成签到,获得积分10
7秒前
nn发布了新的文献求助40
9秒前
风之飘渺者也完成签到,获得积分10
10秒前
L丶完成签到,获得积分10
10秒前
小高完成签到 ,获得积分10
10秒前
励志发SCI完成签到 ,获得积分10
11秒前
Faith完成签到,获得积分10
11秒前
a成完成签到,获得积分10
12秒前
机灵铭完成签到 ,获得积分10
12秒前
廉洁发布了新的文献求助10
13秒前
埃塞克斯应助GG采纳,获得10
14秒前
Dr.c完成签到,获得积分10
14秒前
苹果骑士发布了新的文献求助10
15秒前
超级采白完成签到,获得积分10
15秒前
FFF完成签到,获得积分10
16秒前
Susanx完成签到,获得积分10
16秒前
xiaoqf完成签到,获得积分10
17秒前
zhao完成签到,获得积分10
17秒前
苗条白枫完成签到 ,获得积分10
18秒前
霸气鞯完成签到 ,获得积分10
18秒前
Microwhale应助毛豆爸爸采纳,获得10
21秒前
jingwen完成签到,获得积分10
21秒前
王丹靖完成签到 ,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7746941
关于积分的说明 16206795
捐赠科研通 5181148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772960
邀请新用户注册赠送积分活动 1756078
关于科研通互助平台的介绍 1640924