Информационная система "Конференции"

Тезисы докладов

Сепарация дисперсной фазы, повышение эффективности тепло- и массообменных процессов в гетерогенных системах часто достигается закруткой газодисперсных потоков [1]. Для расчета технологических процессов в режимах с интенсивным взаимодействием фаз требуется создание математических моделей, учитывающих комплекс физических явлений межфазного обмена массой, импульсом и энергией. Однако в таких процессах явления разной физико-химической природы часто связаны между собой разветвленной сетью причинно-следственных отношений двойственной детерминированно-стохастической природы. Для описания таких систем необходимо учитывать не только массовое, силовое и энергетическое межфазное взаимодействие, но и неоднородность структуры потоков, неравномерность распределения параметров и т.д. Однако построение полного математического описания закрученных турбулентных газодисперсных потоков не представляется возможным - отсутствует строгая теория движения двухфазных систем, учитывающая полидисперсный состав дискретной фазы и ее концентрацию, взаимодействие частиц между собой и с элементами конструкций, турбулентные пульсации среды, возможные процессы дробления и коагуляции, фазовые переходы и т.д.

Для расчета гидродинамических процессов в закрученных потоках необходимо, прежде всего, определить изменение локальных концентраций и скоростей фаз по длине и радиусу канала. Траектория движения частиц с учетом турбулентных пульсаций газа может рассматриваться как суммарный случайный путь: в любой момент времени любая из координат частицы может быть представлена как сумма детерминированной и случайной составляющих. Значение локальной детерминированной скорости формируется под действием детерминированных сил и зависит от осредненной скорости газа в данной точке потока, случайные составляющие траектории и скорости определяются параметрами турбулентности газа. Можно считать, что движение частиц в каждом из направлений складывается из поступательного движения под действием приложенных сил и хаотического движения под влиянием турбулентных пульсаций газа. Первое из них подчиняется законам классической механики, второе носит стохастический характер. Соответственно, используя принцип аддитивности скоростей и движений, можно считать, что частица одновременно участвует в двух движениях и рассматривать их основные закономерности отдельно.

Разработана модель движения закрученного потока газа с учетом затухания крутки и влияния пограничных слоев газа, позволяющая рассчитать профиль окружной составляющей скорости и его изменение по длине и радиусу канала [1]. Предложена методика вероятностно-статистического моделирования закрученных газодисперсных потоков с учетом детерминированно-стохастической природы турбулентного движения сплошной и дисперсной фаз с использованием методов теории вероятностей и теории случайных процессов [2]. Разработана методика расчета профиля концентрации частиц (или капель) и его изменения по длине канала, а также методика оценки эффективности сепарации дисперсной фазы в осевых прямоточных центробежных сепараторах.

1. Сугак Е.В., Войнов Н.А., Николаев Н.А. Очистка газовых выбросов в аппаратах с интенсивными гидродинамическими режимами.- Казань: Школа, 1999.- 224 с.

2. Сугак Е.В. Вероятностно-стохастическое моделирование турбулентных газодисперсных потоков.- Материалы Международной конференции «Вычислительные технологии и математическое моделирование в науке, технике и образовании» ВТММ-2002.- Алматы, 2002, ч.4, с.154-167.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск