МОДЕЛЬ КАВИТАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПОВЕРХНОСТИ СОПРИКОСНОВЕНИЯ ЖИДКОСТИ С МЕЛКОДИСПЕРСНЫМИ ЧАСТИЦАМИ В ГЕОСИСТЕМАХ

Abstract

Разработаны самосогласованная теоретическая модель и схема численного моделирования, а также создан численный код, реализующие описание кавитационных процессов в геосистемах. В отличие от ранее проведенных исследований объемных кавитационных процессов предложено рассмотрение этих процессов на поверхности соприкосновения жидкости с мелкодисперсными частицами. Модель описывает динамику сжатия и расширения кавитационного пузырька под действием внешнего давления, газодинамические процессы в парах внутри пузырька, теплообмен между паром и жидкостью, сопровождаемый фазовым превращением, кинетику фазового превращения, нагрев и плавление твердой микрочастицы в результате контакта с высокотемпературным паром. Обсуждаются применения модели для описания формирования нано- и микросферул в земной коре, процессов при формировании рудных месторождений, технологических процессов извлечения из минерального сырья в кавитационной камере. Показано, что кавитационные процессы, происходящие на поверхности соприкосновения жидкости с мелкодисперсными частицами, в ряде ситуаций оказываются более эффективными, чем ранее рассмотренные объемные кавитационные процессы.