СОПРОТИВЛЕНИЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАВИХРИТЕЛЕЙ С КОЛЬЦЕВЫМИ КАНАЛАМИ

УДК 66.015.23

  • Николай Александрович Войнов Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Email: n.a.voynov@mail.ru
  • Анастасия Викторовна Богаткова Сибирский Государственный университет науки и технологии им. М.Ф Решетнёва Email: Sonchic-Sveta@yandex.ru
  • Нина Владимировна Дерягина Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Email: gavgolenko@mail.ru
  • Денис Андреевич Земцов Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Email: denis_zemtsov.92@mail.ru
  • Наталия Юльевна Кожухова Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Email: sitkova72@mail.ru
Ключевые слова: завихритель, гидравлическое сопротивление, моделирование, профиль скорости и давления, численное моделирование

Аннотация

Представлен обзор вихревых аппаратов и процессов, в которых в качестве интенсификации тепломассопереноса используется вращающийся газожидкостный поток.

Показано, что наибольшее применение в промышленной практике для создания вращения газа (пара) нашли завихрители тангенциального типа, которые просты в изготовлении и компактны.

Экспериментально установлено, что наименьшим гидравлическим сопротивлением обладают тангенциальные завихрители с кольцевыми стенками каналов, предназначенными для прохода газа.

Представлены данные гидравлического сопротивления тангенциальных завихрителей с кольцевыми каналами, скорости и давления, полученные экспериментальным и расчетным путем в широком интервале варьирования конструктивных параметров устройства.

Выявлены зависимости между гидравлическим сопротивлением завихрителя и его конструктивными параметрами.

Осуществлено численное моделирование параметров газового потока в каналах. Представлены эпюры распределения давления и скорости и дан их анализ, а также подтверждены экспериментальные данные по влиянию конструктивных параметров канала завихрителя, таких как ширина и длина, на его гидравлическое сопротивление.

Представлена для инженерных расчетов эмпирическая зависимость для определения коэффициента гидравлического сопротивления тангенциального завихрителя с кольцевыми каналами.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Николай Александрович Войнов, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

доктор технических наук, профессор

Анастасия Викторовна Богаткова, Сибирский Государственный университет науки и технологии им. М.Ф Решетнёва

аспирант

Нина Владимировна Дерягина, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

старший преподаватель

Денис Андреевич Земцов, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

кандидат технических наук

Наталия Юльевна Кожухова, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

кандидат технических наук, доцент

Литература

Wang Z., Yang T., Liu Z., Wang S., Gao Y., Wu M. Chemical Engineering and Processing – Process Intensification, 2019, vol. 139, pр. 78–94. DOI: 10.1016/j.cep.2019.03.020.

Chen Y.S., Lin C.C., Liu H.S. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2005, vol. 44 (20), pр. 7868–7875. DOI: 10.1021/ie048962s.

Sun B., Zou H., Chu G., Shao L., Zeng Z., Chen J. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2012, vol. 51 (33), pp. 10949–10954. DOI: 10.1021/ie202983x.

Qian Z., Xu L., Cao H., Guo K. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2009, vol. 48 (20), pp. 9261–9267. DOI: 10.1021/ie900894a.

Chen Q.Y., Chu G.W., Luo Y., Sang L., Zhang L.L., Zou H.K., Chen J.F. Industrial & Engineering Chemistry Re-search, 2016, vol. 55 (44), pp. 11606–11613. DOI: 10.1021/acs.iecr.5b03862.

Sun B.C., Wang X.M., Chen J.M., Chu G.W., Chen J.F., Shao L. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2009, vol. 48 (24), pp. 11175–11180. DOI: 10.1021/ie9001316.

Qian Z., Li Z.H., Guo K. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2012, vol. 51 (23), pp. 8108–8116. DOI: 10.1021/ie2027266.

Guo K., Wen J., Zhao Y., Wang Y., Zhang Z., Li Z., Qian Z. Environmental Science & Technology, 2014, vol. 48 (12), pp. 6844–6849. DOI: 10.1021/es404913e.

Nikolayev N.A. Effektivnost' protsessov rektifikatsii i absorbtsii v mnogostupenchatykh apparatakh s prya-motochno-vikhrevymi kontaktnymi ustroystvami. [Efficiency of rectification and absorption processes in multi-stage apparatuses with direct current-vortex contact devices]. Kazan', 2011, 116 p. (in Russ.).

Ovchinnikov A.A. Dinamika dvukhfaznykh zakruchennykh turbulentnykh techeniy v vikhrevykh separatorakh. [Dy-namics of two-phase swirling turbulent flows in vortex separators]. Kazan', 2005, 285 p. (in Russ.).

Nikolayev A.N., Ovchinnikov A.A., Nikolayev N.A. Khimicheskaya promyshlennost', 1992, no. 9, pp. 36–38. (in Russ.).

Voinov N.A., Zhukova O.P., Voinov A.N., Zemtsov D.A. Theor. Found. Chem. Eng., 2016, vol. 50, no. 5, pp. 705–710. DOI: 10.1134/S0040579516050390.

Voynov N.A., Frolov A.S., Zemtsov D.A., Zhukova O.P., Bogatkova A.V. Teoreticheskiye osnovy khimicheskoy tekhnologii, 2019, vol. 53, no. 6, pp. 622–633. DOI: 10.1134/S0040357119060149. (in Russ.).

Voynov N.A., Nikolayev A.N., Zhukova O.P., Kozhukhova N.Yu. Khimicheskaya promyshlennost', 2012, vol. 89, no. 1, pp. 48–52. (in Russ.).

Eldrainy Y.А., Ahmad M.F., Jaafar M.N.M. Modern Applied Science, 2009, vol. 3, no. 5, pр. 21–30.

Sandilya Р., Rao D.P., Sharma A., Biswas G. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2001, vol. 40 (1), pр. 384–392. DOI: 10.1021/ie0000818.

Dmitrieva O.S., Dmitriev A.V., Nikolaev A.N. Chemical and Petroleum Engineering, 2014, vol. 50, pp. 169–175. DOI: 10.1007/s10556-014-9874-1.

Deryagina N.V., Voinov N.A., Zemtsov D.A., Bogatkova A.V. Thermal Science and Engineering Progress, 2020, vol. 18, 100524. DOI: 10.1016/j.tsep.2020.100524.

Voynov N.A., Zemtsov D.A., Zhukova O.P., Bogatkova A.V. Khimicheskoye i neftegazovoye mashinostroyeniye, 2019, no. 1, pp. 31–33. (in Russ.).

Shliting G. Teoriya pogranichnogo sloya. [Theory of the boundary layer]. Moscow, 1974, 711 p. (in Russ.).

Kh'yuitt Dzh., Kholl-Teylor N. Kol'tsevyye dvukhfaznyye techeniya. [Annular two-phase currents]. Moscow, 1974, 408 p. (in Russ.).

Laptev A.G. Modeli pogranichnogo sloya i raschet teplomassoobmennykh protsessov. [Boundary layer models and calculation of heat and mass transfer processes]. Kazan, 2007, 500 p. (in Russ.).

Опубликован
2022-03-10
Как цитировать
1. Войнов Н. А., Богаткова А. В., Дерягина Н. В., Земцов Д. А., Кожухова Н. Ю. СОПРОТИВЛЕНИЕ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАВИХРИТЕЛЕЙ С КОЛЬЦЕВЫМИ КАНАЛАМИ // Химия растительного сырья, 2022. № 1. С. 335-342. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/9670.
Выпуск
Раздел
Технологии