О кинетике потока жидкости в центробежном сепараторе
Аннотация
Особенности режимов течения вязкой несжимаемой жидкости в полости между двумя вращающимися конусами имеют большое значение в связи с важностью проблемы анализа особенностей кинетики этих потоков для центробежного сепарирующего оборудования в молочном, мясном, микробиологическом и других смежных производствах. Очевидно, что для исследования кинетических закономерностей движения жидкости в узком зазоре между двумя соседними усеченными конусами необходимо располагать корректным аппаратом математического моделирования течения в этом зазоре, имея в виду, что индуцируемый линейным источником на оси вращения ротора поток приближенно моделирует течение слабо концентрированной системы «жидкость + твердое» в щелевой полости между тарелками сепаратора. В данной работе поставлена цель: на основе законов сохранения импульса и массы жидкости получить асимптотически точное решение задачи для анализируемого потока; на базе полученного решения, в критеральной форме, исследовать зависимости кинетических характеристик потока от его критериев; обосновать адекватность полученных результатов расчета режимным параметрам действующего оборудования. В реализацию построенного в виде параметрически зависящего от критериальных параметров функционального ряда решения поставленной задачи о кинетике жидкостного потока предложен в форме итеративной процедуры алгоритм определения членов построенного ряда. На базе данного алгоритма проведено численное исследование с содержательным анализом поля скоростей и давления рассматриваемого потока по характерным для промышленного сепарирующего оборудования значениям критериальных параметров.
Об авторах
А. А. Славянский
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия
Россия
Славянский Анатолий Анатольевич
109004, город Москва, ул. Земляной Вал, дом 73
Е. В. Семенов
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия
Россия
Семенов Евгений Владимирович
109004, город Москва, ул. Земляной Вал, дом 73
В. А. Грибкова
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия
Россия
Грибкова Вера Анатольевна
109004, город Москва, ул. Земляной Вал, дом 73
Н. В. Николаева
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)»
Россия
Россия
Николаева Наталья Валерьевна
109004, город Москва, ул. Земляной Вал, дом 73
Список литературы
1. Александров О.Е. Идеальная центрифуга // Журнал технической физики. 2000. T. 70, № 9. с. 24–29.
2. Аристов С.Н., Князев Д.В. Течения вязкой жидкости между подвижными параллельными плоскостями // Известия РАН Механика жидкости и газа. 2012. № 4. с. 55–61.
3. Блинов Д., Рябчук г. Математическое моделирование процесса нанесения двухслойной оболочки: математическое моделирование процесса нанесения двухслойной оболочки на сферические гранулы в центробежном поле. L.P.Lambert Academic Publishing, 2011. 148 с. (Russian Edition)
4. Бэтчелор Д. Введение в динамику жидкости / пер. с англ. Д. Бэтчелор. М.: Мир, 1973. 758 с.
5. Жуков В.Г. Центробежная радиальная фильтрация в условиях переменной проницаемости пористого осадка // Теоретические основы химической технологии. 1991. Т. 25, № 6. с. 747–751.
6. Жуков В.Г., Чесноков В.М. Давление в тонкослойном потоке жидкости тарельчатого центробежного сепаратора // Теоретические основы химической технологии. 2016. Т. 50, № 6. с. 683–693. https://doi.org/10.7868/S004035711606021X
7. Карамзин А.В., Семенов Е.В. Количественный анализ процесса фракционирования тонкодисперсных частиц в центробежном сепараторе // Журнал прикладной химии. 2012. Т. 85, № 10. с. 1619–1624.
8. Карпычев В.А., Семенов Е.В. Гидромеханические процессы технологической обработки молочных продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленности, 1982. 240 с.
9. Киряков С.И., Митрофанов Ю.А. Специальное центробежное оборудование для разделения жидких неоднородных сред // Цветные металлы. 2012. № 1. с. 46–49.
10. Князев Д.В. Осесимметричные течения несжимаемой жидкости между подвижными вращающимися дисками // Известия РАН Механика жид-кости и газа. 2011. № 4. с. 59–66.
11. Кот Ю.Д. Математические зависимости процесса центрифугирования утфелей // Труды В.И.СП. 1964. Вып. 12. с. 227–237.
12. Лойцянский Л.Г.Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1970. 823 с.
13. Нигматулин Р.И. Основы механики многофазных смесей. М.: Наука, 1987. Ч. 2. 464 с.
14. Пожарский Ю.М. Разработка и математическое моделирование центробежного дискового сепаратора на постоянных магнитах / автореф. на соиск. ученой степ. канд. техн. наук: 05.05.06 – горные машины. Владикавказ, 2002. 17 с.
15. Романков П.Г., Плюшкин С.А. Жидкостные сепараторы. Л.: Машиностроение, 1976. 328 с.
16. Семенов Е.В. К обоснованию асимптотического решения для ламинарного течения жидкости между двумя вращающимися дисками // Прикладная механика и техническая физика. 1997. Т. 38, № 3. с. 55–63.
17. Семенов Е.В., Славянский А.А., Карамзин В.А.Количественное моделирование процесса разделения суспензий в роторе фильтрующей центрифуги периодического действия // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2014. № 11. с. 7–10.
18. Семенов Е.В., Славянский А.А., Карамзин А.В. К расчету гидродинамических характеристик тарельчатого сепаратора // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 6. с. 39–45.
19. Хаппель Д., Бреннер г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. М.: Мир, 1976. 630 с.
20. Шкоропад Д.Е. Центрифуги для химических производств. М.: Машиностроение, 1975. 248 с.
21. Debuchy R., Dument A., Muhe Н., Micheau P. Radial inflow between a rotating and stationary disc // European Journal of Mechanics - B.F.uids. 1998. Vol. 17, issue 6. P. 791–810. https://doi.org/10.1016/S0997–7546(99)80014–4
22. Kreith F. Reverse transition in radial source flow between two parallel planes // The Physics of Fluids. 1965. Vol. 8, issue 6. P. 1189–1190. https://doi.org/10.1063/1.1761374
23. Peube J.-L., Kreith F. L’ecoulement permanent d’un fluidevisqueux incompressible entre deuxdisquesparallelesen rotation // Journal de Mécanique. 1966. Vol. 5. P. 261–286.
Рецензия
Для цитирования:
Славянский А.А., Семенов Е.В., Грибкова В.А., Николаева Н.В. О кинетике потока жидкости в центробежном сепараторе. Хранение и переработка сельхозсырья. 2020;(4):166-176. https://doi.org/10.36107/spfp.2020.231
For citation:
Slavyanskiy A., Semenov E., Gribkova V., Nikolaeva N. About the Fluid Flow in the Centrifugal Separator. Storage and Processing of Farm Products. 2020;(4):166-176. (In Russ.) https://doi.org/10.36107/spfp.2020.231
Просмотров: 622
Послать статью по эл. почте 