超临界两相层流混合层的自相似解

先前关于液体在超临界压力下突然接触气体的研究表明，由于热力学相平衡，两相共存并在液-气界面两侧产生扩散层。一项关于分流板近场中液流与气流之间层流混合层的相关数值研究指出，在极高压下质量、动量和热扩散层以自相似方式演化。本文将高压、两相、层流混合层方程改写为关于相似变量的形式。考虑了液态烃和气态氧。施加了自由流条件以及液-气界面处的适当匹配条件。为求解方程组，选用了基于 Soave-Redlich-Kwong 状态方程的真实流体热力学模型。与直接求解层流混合层方程所得结果的比较，显示了该相似方法应用于非理想两相流的有效性。即使气体比液体更热，在高压下也会发生冷凝，同时热量传导进入液体。最后，提出了一个通用关联式来表示不同问题设置下混合层厚度的演化。