Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,021

ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ПОТОКА ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ СУСПЕНЗИЙ В КАНАЛАХ ЗМЕЕВИКОВОГО ТИПА

Назмеев Ю.Г. Шамсутдинов Э.В. Вачагина Е.К. Халитова Г.Р.
В теплообменном оборудовании, применяющемся на предприятиях различных отраслей промышленности, например в энергетике, нефтехимической промышленности, очень часто используются каналы змеевикового типа. При моделировании процессов гидродинамики, знание которых необходимо для оценки эффективности работы и выбора оптимальных режимов эксплуатации как существующего, так и вновь проектируемого оборудования при работе с суспензиями, возникает ряд трудностей, связанных с сильной нелинейности операторов получаемой системы уравнений движения и неразрывности.

Настоящая работа посвящена исследованию математической модели ламинарного течения суспензий в каналах змеевикового типа с целью оценки характера течения и исследования структуры потока.

Вследствие того, что поток двухфазный, для использования классического аппарата механики сплошной среды, вводится понятие многоскоростного континуума, позволяющего использовать вышеуказанный аппарат для отдельных фаз. Это становится возможным при следующих допущениях: диаметры дисперсных частиц намного больше молекулярно-кинетических расстояний; диаметры дисперсных частиц намного меньше, чем расстояния, на которых осредненные или макроскопические параметры смеси меняются значительно. При этом реологическое поведение несущей фазы описывалось при помощи дифференциального уравнения состояния вида Уайта-Метцнера. Основные допущения при этом были следующие: поток установившийся, со сформировавшимся профилем скорости; силы инерции и тяжести незначительны по сравнению с силами вязкости; плотность, удельная теплоемкость, теплопроводность другие физические параметры компонентов смеси в ходе процесса меняются незначительно; процесс гидродинамически квазистационарен, так что мы можем предположить, что изменение соответствующих составляющих вектора скорости в поперечных направлениях много больше их изменений в направлении основного движения.

Явное решение полученной системы уравнений движения и энергии вследствие сильной нелинейностью операторов было невозможно, поэтому численное решение осуществлялось с помощью численных методов. Для решения уравнений использовался метод переменных направлений. Полученная итерационная схема решалась с помощью метода прогонки, при этом итерационные параметры выбирались из условия минимума "внутренних" итераций.

В результате численного исследования получены эпюры распределения полей вектора скорости в поперечных сечениях канала, при различных режимах работы и конструктивных характеристик оборудования, что позволило оценить характер происходящих гидродинамических процессов и определить оптимальные режимы эксплуатации оборудования.


Библиографическая ссылка

Назмеев Ю.Г., Шамсутдинов Э.В., Вачагина Е.К., Халитова Г.Р. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ПОТОКА ПРИ ЛАМИНАРНОМ ТЕЧЕНИИ СУСПЕНЗИЙ В КАНАЛАХ ЗМЕЕВИКОВОГО ТИПА // Современные наукоемкие технологии. – 2005. – № 5. – С. 74-75;
URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=22953 (дата обращения: 25.10.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074