Численная модель тепломассообмена и сепарации дисперсной фазы в высокоскоростных дисперсно-кольцевых потоках газа и жидкости
Ministry of Science and Higher Education Education, Russian Science Foundation, 18-79-10136 https://rscf.ru/project/18-79-10136/
Лаптев А.Г.1, Лаптева Е.А.1
1Казанский государственный энергетический университет, Казань, Россия
Email: tvt_kgeu@mail.ru
Поступила в редакцию: 9 февраля 2022 г.
В окончательной редакции: 6 апреля 2022 г.
Принята к печати: 14 апреля 2022 г.
Выставление онлайн: 7 июля 2022 г.
Для решения научно-технических задач рассмотрены физические процессы и записаны системы уравнений численной и приближенной математической модели совмещенного тепломассообмена при контактном охлаждении газов и нагрева воды, а также турбулентного переноса частиц в восходящем дисперсно-кольцевом потоке газа и жидкости. Численная модель базируется на системе уравнений в частных производных в двумерной форме с граничными условиями четвертого рода. Приближенная модель построена с применением системы алгебраических уравнений ячеечной модели структуры потока для газовой и жидкой фаз, где основными параметрами являются число ячеек полного перемешивания, коэффициенты тепло- и массоотдачи и турбулентного переноса частиц. Показан пример решения системы уравнений ячеечной модели с вычислением профилей температур газа и жидкости, концентрации влаги и частиц, а также эффективности процесса тепломассообмена, эффективности сепарации тонкодисперсной фазы из газа пленкой жидкости при прямотоке. Даны сравнительные характеристики пленочных аппаратов. Отмечено внедрение научно-технических разработок при очистке природного газа в местах добычи. Ключевые слова: тепломассообмен, охлаждение газов, сепарация частиц, прямоток фаз, системы уравнений переноса.
- В.М. Кисеев, О.В. Сажин. ЖТФ, 92 (1), 22 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.01.51847.221-21
- Н.Н. Симаков. ЖТФ, 90 (4), 540 (2020). DOI: 10.21883/JTF.2020.04.49077.2566 [N.N. Simakov. Tech. Phys., 65 (4), (2020). DOI: 10.1134/S1063784220040209]
- V.I. Zhukov, A.N. Pavlenko. AIP Advan., 11 (1), (2021). DOI: 10.1063/5.0023668
- Т.Р. Аманбаев. ЖТФ, 91 (3), 395 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.03.50515.146-20 [T.R. Amanbaev. Tech. Phys., 66 (3) (2021). DOI: 10.1134/S1063784221030026]
- Р.И. Нигматулин. Динамика многофазных сред (Наука, М., 1987)
- Н.А. Войнов, Н.А. Николаев. Пленочные трубчатые газо-жидкостные реакторы (Отечество, Казань, 2008)
- Н.А. Николаев. Динамика пленочного течения жидкости и массоперенос в условиях сильного взаимодействия с газом (паром) при однонаправленном восходящем или нисходящем движении (Отечество, Казань, 2011)
- M.G. Bagomedov, A.S. Pushnov Chem. Pet. Engin., 55 (5-6), (2019)
- А.А. Агеев, Д.А. Яхонтов, Т.Ф. Кадыров, Е.А. Лаптева, М.М. Фарахов. Вестник технол. ун-та, 24 (11), (2021)
- Е.П. Медников. Турбулентный перенос и осаждение аэрозолей (Наука М., 1980)
- Н.А. Николаев. Эффективность процессов ректификации и абсорбции в многоступенчатых аппаратах с прямоточно-вихревыми контактными устройствами (Отечество, Казань, 2011)
- Л.П. Холпанов, В.Я. Шкадов. Гидродинамика и тепломассообмен с поверхностью раздела (Наука, М., 1990)
- А.Г. Лаптев, М.М. Башаров., Е.А. Лаптева, Т.М. Фарахов. Модели и эффективность процессов межфазного переноса (Центр инновационных технологий, Казань, 2020), 565 с
- Ю.А. Комиссаров, Л.С. Гордеев, Д.П. Вент. Процессы и аппараты химической технологии: учебное пособие для вузов (Химия, М., 2011)
- К.М. Jeong, Н. Kessen. Bilirgen Intern. J. Heat and Mass Transfer., (53), 2361--2368 (2010)
- Х. Shi, Xiaojun Shi, Defu Che, Brian Agnew, Jianmin Gao. Intern. J. Heat and Mass Transfer., (54), 606--615 (2011)
- V.V. Bespalov, L.A. Belyaev, L.S. Kuchman. MATEC Web Conf., (91), 01003 (2017)
- V.I. Bespalov, D.V. Melnikov. EPJ Web Conf., (110), 01007 (2016)
- В.С. Понаморенко, Ю.И. Арефьев. Градирни промышленных и энергетических предприятий (Энергоатомиздат, М., 1998), 376 с
- A.G. Laptev, E.A. Lapteva. J. Engin. Thermoph., 25 (4), (2016). DOI: 10.1134/S181023281604010X
- G.A. Sehmel. Aerosol Deposition from Turbulent Airstreams in Vertical Conduits (Pacif. orthwest Lab., BNWL-578, Richland, Washington, 1968)
- А.А. Агеев, Д.А. Яхонтов, Т.Ф. Кадыров, М.М. Фарахов, М.И. Фарахов. Газовая промышленность, ( 1), 82--87 (2020).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.