Тема выпускной квалификационной работы: «Численное моделирование течения в пузырьковой колонне». Данная работа посвящена исследованию пузырьковых течений в области, ограниченной твердыми стенками. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Численное моделирование многофазного течения в пузырьковой колонне. 2. Оценка степени влияния отдельных межфазных сил на точность численного моделирования. 3. Сравнение с имеющимися экспериментальными данными. Основная часть работы по численному моделированию, основанному на эйлерово-эйлеровском подходе, проведена в пакете OpenFOAM. Для кросс-верификации результатов использовались код mFlow, разработанный в Секторе численного моделирования ФТИ им. А.Ф.Иоффе, и программный пакет ANSYS Fluent. В результате исследований была получена детальная информация о структуре турбулентного течения в пузырьковой колонне. Установлено, что основной вклад вносят подъемная сила и турбулентная диффузия. Кросс-верификация кодов на примере распределения скоростей и объёмной доли дисперсной фазы показало наличие некоторых отличий, что связано с дополнительными источниковыми слагаемыми в модели турбулентности. Для достижения лучших результатов необходимо добавить в код OpenFOAM слагаемые, отвечающие за генерацию турбулентности пузырьками. Настоящая работа представляет интерес в промышленности, где имеет место многофазное течение.

The subject of the graduate qualification work is “Numerical simulation of flow in a bubble column”. The given work is devoted to studying bubble flows in the area bounded between solid walls. The research set the following goals: 1. Numerical simulation of multiphase flow in a bubble column 2. Estimation of the degree of influence of individual interphase forces on the accuracy of numerical simulation. 3. Comparison with available experimental data. The main part of the work on numerical simulation based on the Euler-Euler approach was carried out in the OpenFOAM software. For cross-verification of the results, the mFlow code developed in the sector of numerical modeling of the Ioffe Institute of physics was used and the ANSYS Fluent software package. As a result of the research, detailed information was obtained about the structure of the turbulent flow in the bubble column. It was found that the main contribution is made by lift and turbulent diffusion. Cross-verification of codes on the example of velocity distribution and volume fraction of the dispersed phase showed some differences, which is associated with additional source terms in the turbulence model. To achieve better results, add the terms responsible for generating turbulence by bubbles to the OpenFOAM code. The present work is of interest in industry, where there is a multiphase flow.