Науковий вісник НГУ

Оцінка частоти коливань газорідинної взаємодії шляхом комп'ютерної обробки відеозображення

Рейтинг користувача:  / 0

Деталі

Категорія: IT-технології

Останнє оновлення: П'ятниця, 05 червня 2015, 14:52

Опубліковано: П'ятниця, 27 березня 2015, 21:53

Перегляди: 4936

Автори:

О.П. Толстопят, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, Дніпропетровський національній університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник Науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу та тепломасообміну, м.Дніпропетровськ, Україна

В.І. Єлісєєв, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, Дніпропетровський національній університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник Науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу та тепломасообміну, м.Дніпропетровськ, Україна, 

Л.О. Флеєр, Дніпропетровський національній університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник Науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу та тепломасообміну, м.Дніпропетровськ, Україна

Т.О. Рузова, кандидат технічних наук, Дніпропетровський  національній університет ім. О. Гончара, старший науковий співробітник Науково-дослідної лабораторії моделювання процесів механіки рідини і газу та тепломасообміну, м.Дніпропетровськ, Україна

Реферат:

Газорідинна взаємодія є однією з основних у ряді технологічних процесів

Мета.  Визначення амплітудно-частотних характеристик (АЧХ) газорідинної взаємодії (при занурювальному продуванні технологічної ванни) – хвилеутворення на поверхні рідини у ванні й АЧХ присоплової зони, що характеризує АЧХ фурменого пристрою.

Методика. Досліджується газорідинна взаємодія на прозорій моделі  технологічного апарату. Модельна рідина – вода, модельний газ – повітря (витрата – 0,4÷ 2,0 м³/год).  Дуттьовий пристрій з кутом відхилення сопла наконечника α = 0°; 45°; 90°від осі фурми  занурено в рідину. Реєстрація процесу велася на відеокамеру (VPC-HD1000 з затвором ~1/10000с, 60 кадр/сек) у прохідному світлі. Отриманий відеоматеріал оброблявся на комп'ютері, у результаті чого були визначені АЧХ, аналоги газовмісту, фазової поверхні та коефіцієнти кратності диспергування .

Результати. На підставі аналізу результатів статистичної обробки відеозображень процесу отримана залежність ефективності диспергування бульбашок у ванні від режиму дуття та конструкції фурми. Запропоноване визначення ефективної частоти f **, знайденої за найбільшим значенням динамічної компоненти АЧХ прісоплової зони: u = A·f . Виявлена немонотонність ступеня диспергації від зміни режиму дуття в дослідженому діапазоні  10²<Ar<10⁴.

Наукова новизна. Проведене експериментальне дослідження з визначення ефективності різних конструкцій заглибних дуттьових пристроїв за відеозображеннями газорідинної взаємодії в технологічному апараті.

Практична значимість. Результати досліджень застосовуються при розробці схем і режимів дуття при позапічній обробці металу у чавуновозних ковшах.

Список літератури / References:

1. Моделирование гидрогазодинамических процес­сов в полости промежуточного ковша машины непрерывной разливки стали / Найдек В.Л., Тарасевич Н.И, Гончар Б.С. [и др.]// Доповiдi Нацiональної академiї наук України. – 2009. – № 5. – С. 73−77.

Naydek,V.L.,Tarasevich,N.I.,Gonchar,B.S.,Belousov,V.V. andKomarov,V.F.(2009), “Modeling of hydro-gas-dynamic processes in a cavity of a tundish ladle of the continuous steel casting machine”, DopovidiNatsionalnoiakademii nauk Ukrainy, no 5, pp. 73−77.

2. Xu, X., Brooks, G.A., and Yang, W. (2010), “Online analysis of stirring processes in ladle metallurgy”, Metallurgical and Materials Transactions. Part B, Vol. 41, no. 5, pp. 1025–1032.

3. Goldschmit, M.B. and  Owen, A.H.C. (2001), “Numerical modelling of gas stirred ladles”,Ironmaking & Steelmaking, Vol. 28, no. 4, pp. 337−341.

4. Компьютерная обработка кинограмм процесса взаимодействия газовых струй с жидкостью / Рузова Т.А., Толстопят А.П., Шевченко А.Ф., Шевченко С.А. // Науковий вісник Національного гірничого університету. – 2007. – № 12. – С. 91–96.

Ruzova, T.A., Tolstopyat, A.P., Shevchenko, A.F. and Shevchenko, S.A. (2007), “Computer processing of interaction between gas jets and liquid”, Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, Dnipropetrovsk,no. 12, pp. 91−96.

2015_1_tolstopyat
2015-03-27  556.11 KB  1039

• < Попередня
• Наступна >