Расчет истечения жидкости из отверстий по вращательном цилиндре проводился в ANSYS FLUENT. Задается скорость входа жидкости в цилиндр 10 м/с, а на выходе из цилиндра задается давление истечения жидкости из аппарата 0,3 МПа. Так же исследования проводились при 3 разных количествах оборотов стенки с отверстиями 600 об/мин, 800 об/мин, 1000 об/мин, для того чтобы увидеть полную картину истечения жидкости через отверстия цилиндра.
• Результаты истечения жидкости при 600 об/мин:
Рис. 33. Давление жидкости движущейся в цилиндре(экстракторе) через отверстия в стационарном режиме.
Рис. 34. Контура скорости движения жидкости в цилиндре через отверстия в стационарном режиме.
Рис. 35. Вектора скорости движения жидкости в цилиндре через отверстия в стационарном режиме.
• Результаты истечения жидкости при 800 об/мин:
Рис. 36. Давление жидкости движущейся в цилиндре(экстракторе) через отверстия в стационарном режиме.
Рис. 37. Контура скорости движения жидкости в цилиндре через отверстия в стационарном режиме.
Рис. 38. Вектора скорости движения жидкости в цилиндре через отверстия в стационарном режиме.
• Результаты истечения жидкости при 1000 об/мин:
Рис. 39. Давление жидкости движущейся в цилиндре(экстракторе) через отверстия в стационарном режиме.
Рис. 40. Контура скорости движения жидкости в цилиндре через отверстия в стационарном режиме.
Рис. 41. Вектора скорости движения жидкости в цилиндре через отверстия в стационарном режиме.
Так же исследование проводилось при соответствующих оборотах стенки с отверстиями (600 об/мин, 800 об/мин, 1000 об/мин), но при расходе жидкой фазы 8 м/с и 12 м/с. Из полученных данных был построен график полученных данных о жидкости для сравнения зависимости скорости от оборотов жидкой фазы (Рис. 42).
Рис. 42. Зависимость скорости истечения жидкости от количества оборотов стенки с отверстиями.
Результат исследования истечения жидкости в цилиндре с отверстиями
В данном исследовании проводилось изучение гидродинамики истечения жидкой фазы в цилиндре с отверстиями. Были получены данные о скоростях течения жидкости в аппарате и через отверстия в стенке цилиндра, а также были полученные данные о давлении жидкости в цилиндре. Эти данные помогли нам увидеть принцип истечения жидкости в цилиндре с движущейся стенкой с отверстиями, при этом исследование проводилось при однофазном течении жидкости, однако для более точного моделирования гидродинамики в контактных устройствах центробежных экстракторов необходимо учитывать сложное взаимодействие движущихся друг на встречу другу тяжелой и легкой фаз. Данное исследование поможет в дальнейшем при моделирование центробежных экстракторов и изучения истечения жидкой фазы при многофазном истечение жидкости.
Список литературы
1. Cвободной энциклопедии – Википедиа. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/
2. Файловый архив студентов StudFiles. – Режим доступа: https://studfiles.net/
3. Пат. 2308308 Российская Федерация, опубл. 2007.10.20
4. Сайт о химии – Химик. – Режим доступа: https://www.xumuk.ru/
5. Поникаров С.И., Поникарова И.Н., Массоперенос в каналах дифференциально – контактного центробежного экстрактора работающего с изменяющейся угловой скоростью. Вестник Казанского технологического университета. –2015. –Т.18. –№15. –с.126-129
6. Поникаров И.И. Исследование процессов гидродинамики и массообмена в противоточных экстракторах. Казанский химико-технологический институт имени С.М. Кирова. –1971. –с.15-26
7. Салин А.А., Гришин Н.С., Поникаров С.И., Особенности движения радиальных потоков в центробежных экстракторах безнапорного типа. Вестник Казанского технологического университета. –2014. –Т. 17. –№4. –с. 231-234
8. Галеев В.А., Хайруллин Р.З., Особенности взаимодействия встречных потоков в центробежном экстракторе. Вестник Казанского технологического университета–2014. –Т.17. –№4. –с.257-259
9. Игнатенков А.Л., Федоткин И.М., Гидродинамика и массообмен в дифференциально-струйных твердофазных экстракторах. Известия высших учебных заведений. – 1992. –№1. –с.59-61
10. Косинцев В.И, Пищулин В.П., Измайлов Г.М., Исследование процесса ректификации в колонне с перфорированным спиралеобразным контактным элементом. Известия Томского политехнического университета– 1976. –Т.275. –№1. –с.78-79
11. Мухаметзянова А.Г., Дьяконов Г.С ., Бергман А.Н., Исследование закономерностей движения двухфазных сред в трубчатых турбулентных аппаратах диффузор-конфузорного типа. Вестник Казанского технологичес-кого университета –2003. –№1. –с.113-115
12. S. Nagdew*, J. K. Kwoon, H. D. Kim, D. S. Kim, K. M. Kwak and Toshiaki Setoguchi. A Parametric Study for High-Efficiency Gas-Liquid Separator Design. JournalofThermalScience Vol.17, No.3 (2008) 238-242
13. Björn-Christian Will, Friedrich-Karl Benra and Hans-Josef Dohmen. Investigation of the Flow in the Impeller Side Clearances of a Centrifugal Pump with Volute Casing. JournalofThermalScience Vol.21, No.3 (2012) 197-208
14. Единый центр поддержки продуктов ANSYS в России и странах СНГ. – Режим доступа: https://cae-expert.ru/
15. Портал профессионалов САПР. – Режим доступа: https://cadprofi.ru/