Гидродинамика и теплообмен на дисковом распылителе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Выполнены экспериментальные исследования новых дисковых распылителей, предназначенных для охлаждения воды атмосферным воздухом. Получены критериальные уравнения для расчета гидродинамических и теплообменных характеристик распылителей: радиуса, высоты и объема факела распыла, объемного коэффициента теплопередачи. Эффективность распыла на диске с бортиками (диск № 3) больше объема факела распыла на плоском диске (диск № 1) во всем исследованном диапазоне критериев Re и Kn. Установлены условия, при которых распылительный диск с соплами (диск № 2) обеспечивает наиболее эффективное распыление жидкости и высокую интенсивность теплопередачи. При Кn = 50 критическое значение критерия Рейнольдса составит Re = 277. Предложена диаграмма для графического определения области значений критериев Re и Kn, в которой интенсивность теплопередачи на диске № 2 выше, чем на диске № 1.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. В. Бальчугов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Ангарский государственный технический университет”

Автор, ответственный за переписку.
Email: nir@angtu.ru
Россия, Ангарск, Иркутская область

И. Л. Саблина

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Ангарский государственный технический университет”

Email: nir@angtu.ru
Россия, Ангарск, Иркутская область

Д. В. Антонов

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Ангарский государственный технический университет”

Email: nir@angtu.ru
Россия, Ангарск, Иркутская область

А. А. Крамаренко

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Ангарский государственный технический университет”

Email: nir@angtu.ru
Россия, Ангарск, Иркутская область

Список литературы

  1. Хмелев В.Н., Генне Д.В., Шалунов А.В., Шалунова А.В., Хмелев С.С. Новый способ мелкодисперсного распыления вязких жидкостей // Сб. тр. Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях. АлтГТУ им. И.И. Ползунова. 2010. С. 210.
  2. Ermak Y.N. Hydrodynamics of a centrifugal sprayer // Journal of Engineering Physics. 1986. № 51. P. 804.
  3. Генне Д.В., Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Шалунова А.В. Создание оборудования для мелкодисперсного распыления вязких жидкостей // Cб. тр. Инновационные технологии: производство, экономика, образование. 2009. С. 306.
  4. Sidorenko I., Dogoda P., Mashkov A. Hydrodynamics of formation of a microdispersed spray by the cup rotary atomizer // Web of Conferences. 176. 04009. 2020.
  5. Двоенко О.В., Щербаков Н.А., Захаров А.И. Применение механизмов диспергирования жидкости для нужд пожаротушения // Техносферная безопасность. 2023. № 4. С. 24.
  6. Пашков О.В., Мурадымов М.З., Краснов Н.В., Краснов М.Н. Характеристики факела электрораспыления с динамическим делением потока жидкости при атмосферном давлении // Научное приборостроение. 2015. Т. 25. № 3. С. 3.
  7. Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Анализ влияния начальной температуры распыленной воды на интегральные характеристики ее испарения при движении через зону “горячих” газов // Инженерно-физический журнал. 2014. Т. 87. № 2. С. 436.
  8. Андрюшкин А.Ю. Устойчивость процесса распыления при диспергировании жидких отходов // Безопасность жизнедеятельности. 2013. № 6. С. 19.
  9. Гвоздяков Д.В., Зенков А.В., Лавриненко С.В., Матвеева А.А. Квазигорячее распыление водоугольных суспензий с добавками пирогенетической жидкости // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. Т. 24. № 3. С. 28.
  10. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988.
  11. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Л.: Химия, 1975.
  12. Калунянц К.А. Оборудование микробиологических производств. – М.: Агропромиздат, 1987.
  13. Антипов С.Т., Груданов В.Я., Кретов И.Т., Остриков А.Н., Панфилов В.А., Ураков О.А., Шаршунов В.А. Машины и аппараты пищевых производств. Минск. БГАТУ. 2008.
  14. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. Л.: Химия, 1977.
  15. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки. М.: Машиностроение, 1966.
  16. Бакластов А.М., Горбенко В.А., Удыма П.Г. Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок. М.: Энергоиздат, 1981.
  17. Генералов М.Б., Александров В.П., Алексеев В.В. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. М.: Машиностроение, 2004.
  18. Алабужев П.М., Геронимус В.Б., Минкевич Л.М., Шеховцов Б.А. Теории подобия и размерностей. Моделирование. М.: Высшая школа, 1968.
  19. Коноплев А.А., Рытов Б.Л., Берлин А.А., Романов С.В. О некоторых критериальных моделях конвективного теплообмена // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 1. С. 81.
  20. Коноплев А.А., Рытов Б.Л., Берлин А.А., Романов С.В. Об оценках интенсификации конвективного теплообмена // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 3. С. 317.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Распылительный диск с соплами и бортиком (диск № 2): а) вид сверху; б) вид снизу; 1 – сопло; 2 – бортик.

Скачать (108KB)
3. Рис. 2. Распылительный диск с круглыми отверстиями и бортиками разной высоты (диск № 3): а) вид сверху; б) вид снизу; 1 – отверстие; 2 – бортик.

Скачать (118KB)
4. Рис. 3. Распылительный диск с щелевидными отверстиями и бортиками одинаковой высоты (диск № 4): а) вид сверху; б) вид снизу; 1 – щелевидные отверстия; 2 – бортики.

Скачать (119KB)
5. Рис. 4. Схема формирования факела распыла: 1 – распылительный диск; 2 – электродвигатель; 3 – факел распыла.

Скачать (55KB)
6. Рис. 5. Лабораторная установка: 1 – сосуд Мариотта; 2 – диск; 3 – вал; 4 – электродвигатель; 5 – вентиль; 6 – гидрозатвор.

Скачать (57KB)
7. Рис. 6. Результаты экспериментов для R/r: 1 – диск № 1, Re = 321; 2 – диск № 1, Re = 151; 3 – диск № 2, Re = 96.5; 4 – диск № 2, Re = 78; 5 – диск № 2, Re = 380; 6 – диск № 2, Re = 511.5; 7 – диск № 3, Re = 344.5; 8 – диск № 3, Re = 112; 9 – диск № 4, Re = 97; 10 – диск № 4, Re = 240.

Скачать (65KB)
8. Рис. 7. Результаты экспериментов для H/r: 1 – диск № 1, Re = 321; 2 – диск №1, Re=151; 3 – диск № 2, Re = 96.5; 4 – диск № 2, Re = 78; 5 – диск № 2, Re = 380; 6 – диск № 2, Re = 511.5; 7 – диск № 3, Re = 344.5; 8 – диск № 3, Re = 112; 9 – диск № 4, Re = 97; 10 – диск № 4, Re = 240.

Скачать (89KB)
9. Рис. 8. Результаты экспериментов по определению Nu: 1 – диск № 1, Re = 321; 2 – диск № 1, Re = 151; 3 – диск № 2, Re = 96.5; 4 – диск № 2, Re = 78; 5 – диск № 2, Re = 380; 6 – диск № 2, Re = 511.5; 7 – диск № 3, Re = 344.5; 8 – диск № 3, Re = 112; 9 – диск № 4, Re = 97; 10 – диск № 4, Re = 240.

Скачать (83KB)
10. Рис. 9. Диаграмма: 1 – Kn=6.3; 2 – Kn=20; 3 – Kn=30; 4 – Kn=40; 5 – Kn=50.

Скачать (82KB)

© Российская академия наук, 2025