Розподіл твердих частинок і газових дисперсій при вдутті заглибленого двофазного струменя в рідину
- Деталі
- Категорія: IT-технології
- Останнє оновлення: Середа, 25 грудня 2013, 11:09
- Опубліковано: Середа, 19 грудня 2012, 13:13
- Перегляди: 5048
Автори:
О.П. Толстопят, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу, тепломасообміну, м. Дніпропетровськ, Україна
В.І. Єлісєєв, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу, тепломасообміну, м. Дніпропетровськ, Україна
Т.O. Рузова, кандидат технічних наук, Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу, тепломасообміну, м. Дніпропетровськ, Україна
Л.О. Флеєр, Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу, тепломасообміну, м. Дніпропетровськ, Україна
Реферат:
Мета. Вивчення картини гідрогазодинамічної взаємодії й виявлення найбільш ефективних режимів дуття – шляхів підвищення економічності ведення процесу.
Методика. Експериментальне дослідження газорідинної взаємодії на прозорій моделі технологічного апарата. Модельна рідина – вода, модельний газ – повітря (витрата – 0,5 – 3,5 м3/год). По осі посудини встановлювалася трубка (фурма) із зовнішнім діаметром 3 мм. Заглиблення трубки в рідину – 200 мм. Досліджувалося три варіанти фурм, що розрізнялися по заглибному кінцю, на якому варіювалися параметри наконечника (сопла). Два наконечники були продовженням трубки, розрізнялися за внутрішнім діаметром, а третій – V–образний насадок, виконаний із двох патрубків. Середовище, що вдувається – полістирол (витрата –30–100 г/хв).
Реєстрація процесу велася на відеокамеру із затвором ~1/2000 с, 25 кадр/сек у прохідному світлі. Отриманий відеоматеріал оброблявся на комп’ютері, у результаті чого було виділено й оцифровано для подальшого аналізу оптичні неоднорідності, що включають як газову фазу, так і конгломерати (ущільнені області) частинок твердої дисперсної фази. Визначено коефіцієнти нерівномірності розподілу цих параметрів у діаметральному перетині посудини.
Наукова новизна. Проведено експериментальне дослідження вдування заглибного двофазного струменя в рідину в ковші при різних конструкціях дуттьового пристрою й режимах дуття газової та дисперсної фаз. На підставі аналізу статистичної обробки відеозображень процесу виявлено ефективні режими диспергації.
Результати. Установлено, що 2-кратна зміна швидкості газу на виході сопла не здійснює помітного впливу на величину неоднорідностей і рівномірність їх розподілу. Виявлено, що диспергація системи V-образним патрубком у 2 рази вище, а нерівномірність розподілу в 3 рази менше, ніж односопловим, що відповідає більш ефективному й спокійному веденню процесу.
Отримано в безрозмірних комплексах залежність для розрахунку довжини заглибного двофазного струменя.
Практична значимість. Результати досліджень застосовуються при розробці схем позапічної обробки металу в чавуновізних ковшах.
![]() ![]() |
|
![]() ![]() ![]() |
![]() |