zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАДИАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ РАБОЧЕЙ КАМЕРЫ ВИХРЕВОГО РАСПЫЛИВАЮЩЕГО ПРОТИВОТОЧНОГО МАССООБМЕННОГО АППАРАТА

 

Мохаммед Абдуллах Д.М., Склабинский В.И.

Украина, г. Сумы,

Сумской государственный университет

 

На основании выполненных автором теоретических и экспериментальных исследований проведенный анализ движения потоков газа и капель жидкости в вихревых распыливающих противоточных массообменных аппаратах (ВРПМА). Разработана методика расчета радиальных размеров вихревой массообменной камеры.

 

Исследования гидродинамики вихревой массообменной камеры вихревых  распыливающих противоточных массообменных аппаратов (ВРПМА) [1], условий распыления жидкости высокоскоростным потоком газа [2], анализа взаимного влияния газового и капельного потоков один на одного [3] дают возможность создать теоретически и экспериментально обоснованную методику расчета основных геометрических размеров, в частности, для определения радиуса массообменной камеры R1 (рис. 1), от величины которого зависит вся гидродинамическая обстановка в аппарате.

С этой точки зрения актуальным является проведения работ направленных на выявление физической картины движения вихревых газокапельных потоков в рабочей камере вихревого распыливающего противоточного массообменного аппарата с целью уточнения методов аналитического расчета основных геометрических размеров рабочей камеры.

Теоретические и экспериментальные исследования гидродинамики вихревых камер разных конструкций ВРПМА [1, 4] показывают, что интенсивность изменения тангенциальной составной полной скорости газового потока вдоль радиуса вихревой массообменной камеры в большей мере зависит от соотношения размеров радиуса патрубка отвода газа из рабочей камеры и радиуса, на котором расположенные тангенциальные щели для вода газа в эту камеру. При этом патрубок отвода газа из рабочей камеры вихревого противоточного массообменного аппарата расположен обычно в одной из торцовых крышек (рис. 1). В зависимости от конструктивных, технологических требований и условий, ограничений по брызгоуносу и торцовым течениям, этот отвод газа может располагаться как в нижний, так и в верхний торцовых крышках.

Рис. 1. Вихревой распыливающий противоточный массообменный аппарат:

1 - патрубок ввода газа; 2 - тангенциальные завихритель; 3 - распылитель; 4 - массообменная камера; 5 - щели для отвод жидкости;

6 - радиальный диффузор; 7 - патрубок отвода газа; 8 - патрубок отвода жидкости.

 

В общем случае, для вихревых камер ранее использовалось простое эмпирическое уравнение описывающее изменение величины тангенциальной составной полной скорости газового потока вдоль радиуса вихревой камеры

,                                            (1)

где коэффициент «n» в зависимости от конструктивных особенностей вихревых камер принимает разные численные значения и колеблется в больших границах.

Рис.2. Изменение показателя степени "n" в уравнении (1) для разнообразных вихревых камер:

1 - работа [5]; 2 - работа [6]; 3 - работа [7].

 

На рис. 2 приведенный анализ изменения показателя степени «n» в уравнении (1) по данным разных экспериментальных исследований, которые были опубликованы разными авторами. Из полученных графических зависимостей становится очевидным, что, проводя расчеты с использованием уравнения (1), для определения радиуса R1 массообменной камеры ВРПМА, можно допустить значительные ошибки, так как такой подход не раскрывает и не учитывает все многообразие взаимодействия геометрических и гидродинамических факторов, которые влияют на вихревое движение газа в рабочей камере.

Проведенные раньше теоретические расчеты гидродинамики вихревой камеры ВРПМА [4] позволили обнаружить взаимосвязь между основными параметрами газового потока на входе в массообменную камеру , на выходе из массообменной камеры  (возле радиуса R2 патрубка отвода газа в одной из торцовых крышек), переменным значением тангенциальной составной полной скорости газового потока , и другими геометрическими размерами, которые и определяют внешние и внутренний габариты вихревой камеры и параметры плоского вихревого движения газового потока.

,                                                    (2)

где  - по своей структуре есть числом Рейнольдса радиального потока.

Решая уравнение (2) относительно радиуса R1 методом последовательных приближений можно получить зависимость этого размера от основных геометрических и гидродинамических параметров, которые влияют на регулярное противоточное движение вихревых газокапельных потоков вдоль радиуса массообменной камеры.

.                 (3)

Некоторые сложности при использовании полученного уравнения могут возникнуть через необходимость задачи параметров R2,  и . .

С целью выработки рекомендаций по определению радиуса патрубка отвода газа из вихревой массообменной камеры и тангенциальной скорости газа возле цилиндрического сечения с этим радиусом были проведенные теоретические и экспериментальные исследования, которые обнаружили особенности гидродинамики ВРПМА и позволяют определить численные значения этих размеров.

Распыление жидкости высокоскоростным газовым потоком следует проводить в цилиндрическом сечении с радиусом R2 [1], где окружные скорости газа достигают своих максимальных значений, что позволяет получить распыл жидкости на капле порядка 50...100 мкм, увеличить массообменную поверхность и повысить эффективность работы ВРПМА. Исходя из заданного размера капель жидкости dk и учитывая то, что распыление происходит путем влияния высокоскоростного потока газа на струи жидкости, которые вводят в радиальном направлении, можно получить зависимость для определения тангенциальной скорости газа  в зоне распыла

,                                                    (4)

где  и  - соответственно коэффициент поверхностного натяжения и плотность газа

Определить размеры патрубка отвода газа из вихревой массообменной камеры ВРПМА можно исходя из условия достижения в этом патрубке значений осевых скоростей газа  порядка 20 м/с. Скорость газа  в входных тангенциальных щелях можно определить, задавшись количеством щелей nщ высотой массообменной камеры Hк и шириной тангенциальных щелей hщ порядка 10...20 мм

,                                                          (5)

где S=HKhщnщ – площадь тангенциальных щелей для ввода газа.

Для проверки методики расчета радиуса массообменной камеры ВРПМА были проведены экспериментальные исследования, результаты которых приведены на рисунке 3. Здесь в относительной системе координат показанное изменение тангенциальной скорости газа вдоль радиуса вихревой массообменной камеры. При этом расчеты радиуса R1 при проектировании вихревой камеры и последующее изменение окружной скорости газа  вдоль радиуса массообменной камеры рассчитывалось по формулам (1) и (2). Действительные значения скоростей газового потока определялось по помощи зондирования пятиканальным зондом по всей высоте вихревой камеры в нескольких сечениях вдоль радиуса камеры.

Рис. 3. Изменение скоростей по радиусу рабочих камер

(точки - экспериментальные данные, линии - расчетные данные): 1 и 2 - R1/R2=3; 3 и 4 - R1/R2=4.7.

 

Сопоставления и анализ экспериментальных исследований и теоретических расчетов позволяет указать на возможность использования изложенной методики для расчета радиальных габаритов вновь проектируемых ВРПМА.

 

Литература

1.       Холин Б.Г., Склабинский В.И. Гидродинамика высокоэффективных вихревых аппаратов для осушки природного газа // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 1998. - № 6. – С.50-54.

2.       Холин Б.Г. Центробежные и вибрационные грануляторы плавов и распылители жидкости // М.: Машиностроение. 1977.- 182 с.

3.       Склабінський В.І. Вплив рідкої фази на гідравлічний опір вихрового розпилювального протитечійного масообмінного апарата // Хімічна промисловість України. - 1998. - № 5. – С.33-36.

4.       Склабинский В.И., Осіпов В.А., Кононенко М.П., Мохаммед Абдуллах Д.М. Рух потоку плаву (газу) в порожнині віброгранулятора та вихрового протитечійного масообмінного апарата// Хімічна промисловість України.-К.,-2011.- № 1. -С. 3-5.

5.       Коротков Ю.Ф., Николаев Н.А. Структура вихревого потока в камере с тангенциальным подводом газа // Труды КХТИ им. С.М. Кирова. Вып.48. 1972. с.28-34.

6.       Кнорре Г.Ф. Теория топочных процессов // М.: Госэнергоиздат. 1966. 491 с.

7.       Иванов Ю.В., Кацнельсон Б.Д., Павлов В.А. Аэродинамика вихревой камеры // Сб.: Вопросы аэродинамики и теплопередачи в котельно-топочных процессах. Госэнергоиздат. 1958. С. 100-114.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info