МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТРУЙНОЙ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ
Источник:
Струйная аэрация жидкости очень широко применяется в промышленности, например, в устройствах для физико-химической и биологической очистки сточных вод, в декарбонизаторах, в щелевых деаэраторах, для обогащения полезных ископаемых, для интенсификации процессов тепломассообмена и в других технологических процессах.
Для оптимизации того или иного технологического процесса необходимо управлять механизмом струйной аэрации, влияя на фракционный состав газовой фазы аэрированной жидкости.
Универсальность данного способа аэрации заключается в том, что, не изменяя геометрических параметров струи можно регулировать количество подаваемого в жидкость воздуха в довольно широких пределах, путем изменения расхода жидкости через насадок, длины свободного участка струи, скорости струи. При этом средний диаметр диспергированных в жидкости пузырьков так же изменяется.
В результате проведенных опытов, а так же на основании работ других исследователей авторами построена математическая модель процесса аэрации воды незатопленной свободно падающей круглой струей.
Применение этой модели обеспечит возможность прогнозирования следующих параметров процесса струйной аэрации воды: глубина проникновения аэрирующей струи, размеры и форма факела пузырьков, количество эжектируемого воздуха и средний диаметр пузырьков.
Исходными данными для моделирования являются геометрические (высота, скорость и угол падения, диаметр), физические (температура и вязкость) и химические (содержание NaCl) характеристики аэрируемой жидкости.
Ниже приведены некоторые зависимости, использованные при моделировании.
Согласно В.Н. Русакову[1], глубина проникновения аэрирующей струи в жидкость растет с увеличением гидравлического радиуса насадка и выходной скорости струи и уменьшается при увеличении высоты свободного падения струи от до , а при не зависит от нее. Глубина проникновения водовоздушного факела определяется из формулы:
где Fr - чисто Фруда, приведенное к скорости истечения струи из насадка.
Г.С.Попкович и Б.Н.Репин[2] рекомендуют определять глубину погружения в жидкость воздушных пузырьков Н1 по формуле:
где: V - скорость истечения струи, м/с;
dн - диаметр насадка, м.
Максимальный диаметр факела пузырьков Dф примерно равен 0,4 lф и незначительно зависит от числа Фруда по струе[3].
В.Е. Русаков[1] предлагает определять коэффициент аэрации α из выражения:
,
где - высота свободного падения струи;
R0 - гидравлический радиус насадка;
Х - безразмерный комплекс, равный (приведенный к скорости истечения струи из насадка).
В.Г. Левич[4] предлагает следующее уравнение для определения среднего размера пузырьков воздуха:
где Rn - начальный характерный размер пузырька;
k - коэффициент сопротивления воздушных пузырьков;
- плотность газа;
- плотность жидкости;
- скорость однородного изотропного потока;
- поверхностное натяжение на границе газ-жидкость.
Из этого уравнения следует, что размер образующихся пузырьков уменьшается с ростом скорости потока почти обратно пропорционально.
Ю.А. Заславским и В.Ф. Богдановым[5, 6] были получены зависимости для морской воды:
Коэффициент эжекции :
Концентрация пузырьков воздуха в воде :
где : Re- число Рейнольдса;
Сs - солесодержание, кг/кг.
Отмечено, что при аэрации морской воды средний диаметр пузырьков не превышает 75*10-6м[6].
На основании построенной математической модели, разрабатывается приложение для графической операционной среды Microsoft Windows, рассчитывающее основные параметры и позволяющее получить наглядное представление о процессе аэрации воды незатопленной свободно падающей круглой струей через его визуализацию на дисплее компьютера.
Список использованных источников
- Русаков В.Н. Исследование процесса аэрации струй, поступающих в нижний бьеф гидросооружений: Дис... канд. тех. наук / Русаков В.Н. - М. 1958. - 120 с.
- Попкович Г.С. Системы аэрации сточных вод / Попкович Г.С., Репин Б.Н. - М.: Стройиздат, 1986. - 150 с.
- Васильев Б.К. Аэрация объема жидкости при помощи незатопленной свободной струи: Дисс.. канд. техн. наук. / Васильев Б.К. Ленинградский инженерно-строительный институт. - Л., 1980, - 230 с.
- Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика / Левич В.Г. - М.: Физматгиз, 1959. - 700 с.
- Заславский Ю.А. Очистка морских нефтесодержащих вод в условиях Тихоокеанского бассейна / Заславский Ю.А., Богданов В.Ф. - Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1992. - 144 с.
- Богданов В.Ф. Флотационная водоочистка с применением струйной аэрации / Богданов В.Ф., Евсеева О.Я., Заславский Ю.А. - Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1991. - 52 с.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 111 KB...
27 01 2021 16:31:34
В настояще время весьма актуальной является задача поиска, отбора, поддержки и развития интеллектуально одарённых детей. « Трёхкольцевая модель одарённости» Рензулли включает следующие компоненты: высокий уровень интеллекта, креативность и усиленную мотивацию. Такие дети требуют дифференцированных учебных программ и особой педагогической поддержки. В современной практике обучения используются педагогические стратегии и программы, которые предусматривают высокий уровень развития мыслительных процессов, совершенствование творческих способностей и быстрое усвоение знаний, умений и навыков. Процесс обучения одарённых детей требует создания особой образовательной среды. Ключевой фигурой в создании такой среды является учитель. Функция педагога состоит в сопровождении и поддержке, развитии личности ученика. Продуктивность взаимодействий обеспечивается включённостью ученика и учителя в общую целенаправленную деятельность. ...
26 01 2021 7:25:13
Статья в формате PDF 171 KB...
25 01 2021 5:28:23
Статья в формате PDF 99 KB...
24 01 2021 12:29:35
Статья в формате PDF 112 KB...
23 01 2021 21:47:38
Статья в формате PDF 109 KB...
21 01 2021 7:37:31
Статья в формате PDF 112 KB...
20 01 2021 8:38:35
Статья в формате PDF 119 KB...
19 01 2021 10:39:13
Статья в формате PDF 299 KB...
18 01 2021 2:52:14
Статья в формате PDF 126 KB...
16 01 2021 14:22:44
Статья в формате PDF 199 KB...
15 01 2021 9:43:52
Статья в формате PDF 117 KB...
13 01 2021 16:27:14
Статья в формате PDF 156 KB...
12 01 2021 23:57:39
Статья в формате PDF 286 KB...
11 01 2021 5:41:44
Статья в формате PDF 156 KB...
10 01 2021 17:30:24
Статья в формате PDF 131 KB...
08 01 2021 14:23:41
Статья в формате PDF 104 KB...
07 01 2021 11:15:51
Статья в формате PDF 113 KB...
05 01 2021 8:29:59
Статья в формате PDF 92 KB...
04 01 2021 7:43:19
Статья в формате PDF 256 KB...
03 01 2021 4:56:21
Статья в формате PDF 245 KB...
02 01 2021 0:58:20
Статья в формате PDF 116 KB...
01 01 2021 5:20:54
Статья в формате PDF 115 KB...
31 12 2020 4:10:36
Статья в формате PDF 214 KB...
30 12 2020 8:35:25
Статья в формате PDF 288 KB...
29 12 2020 9:40:53
Статья в формате PDF 140 KB...
28 12 2020 20:57:58
Статья в формате PDF 117 KB...
27 12 2020 20:35:51
Статья в формате PDF 113 KB...
26 12 2020 3:28:41
Статья в формате PDF 219 KB...
25 12 2020 22:52:50
Статья в формате PDF 136 KB...
24 12 2020 5:50:30
Статья в формате PDF 121 KB...
23 12 2020 21:33:45
Статья в формате PDF 109 KB...
22 12 2020 21:33:19
Статья в формате PDF 135 KB...
21 12 2020 22:24:39
Статья в формате PDF 146 KB...
20 12 2020 22:55:50
Статья в формате PDF 146 KB...
19 12 2020 17:19:21
Статья в формате PDF 102 KB...
18 12 2020 0:27:57
Статья в формате PDF 110 KB...
17 12 2020 17:21:29
Статья в формате PDF 109 KB...
16 12 2020 3:44:34
Статья в формате PDF 265 KB...
15 12 2020 21:21:58
Статья в формате PDF 142 KB...
14 12 2020 21:32:34
Статья в формате PDF 119 KB...
13 12 2020 12:30:20
Статья в формате PDF 259 KB...
12 12 2020 14:37:13
Статья в формате PDF 151 KB...
11 12 2020 2:44:24
Статья в формате PDF 133 KB...
10 12 2020 19:26:36
Статья в формате PDF 136 KB...
08 12 2020 21:20:22
Статья в формате PDF 115 KB...
05 12 2020 23:54:24
Статья в формате PDF 100 KB...
04 12 2020 19:17:50
Статья в формате PDF 121 KB...
02 12 2020 5:49:15
Статья в формате PDF 84 KB...
01 12 2020 7:20:58
Статья в формате PDF 127 KB...
30 11 2020 7:15:39
Статья в формате PDF 199 KB...
28 11 2020 22:40:56
Статья в формате PDF 319 KB...
27 11 2020 19:27:19
По комплексу признаков оценили трансформированные урбанизацией лесные фитоценозы, и населяющие их сообщества мелких млекопитающих в лесопарково-парковой зоне крупного промышленного центра. Выявили, что хотя и наблюдаются общие закономерности в группировке фито- и зооценозов в зависимости от уровня и характера урбаногенного воздействия, но между ними нет полного соответствия. Специфика сообществ мелких млекопитающих определяется не только эдафо-растительными условиями. Ведущим параметром в трансформации сообществ является рекреация и сопровождающие ее факторы. ...
25 11 2020 13:51:11
Статья в формате PDF 110 KB...
24 11 2020 14:46:15
Статья в формате PDF 122 KB...
22 11 2020 8:24:53
Статья в формате PDF 132 KB...
21 11 2020 9:11:16
Статья в формате PDF 104 KB...
19 11 2020 11:20:44
Статья в формате PDF 323 KB...
18 11 2020 6:51:19
Статья в формате PDF 254 KB...
17 11 2020 9:49:12
Статья в формате PDF 121 KB...
16 11 2020 17:30:14
Статья в формате PDF 66 KB...
15 11 2020 12:45:41
Статья в формате PDF 126 KB...
14 11 2020 4:52:50
Статья в формате PDF 493 KB...
13 11 2020 5:29:24
Статья в формате PDF 105 KB...
12 11 2020 13:43:37
Статья в формате PDF 116 KB...
11 11 2020 5:12:21
Статья в формате PDF 227 KB...
10 11 2020 4:24:47
Статья в формате PDF 101 KB...
09 11 2020 4:35:26
Статья в формате PDF 129 KB...
08 11 2020 7:26:11
Статья в формате PDF 112 KB...
07 11 2020 13:35:54
Получены сведения о начальных стадиях развития. Согласно профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов [5] морфологически выделены элювиоземы инициальные, эмбриоземы инициальные и органо-аккумулятивные. Экспериментально показано, что выделение этих типов почв вследствие низкой скорости почвообразования пока возможно только по почвенно-биологическими показателями. Установлено, что микробное сообщество молодых почв на отвалах Мирнинского Г О К имеет характерные черты для начальной стадии почвообразования: более высокую в сравнение зональной почвой численность; низкую активность утилизации целлюлозы; низкую инвентарную. Последнее свидетельствует о низкой скорости формирования органо-минерального комплекса почвы. Выявлено, возможности дифференциации типов молодых техногенных ландшафтов по способу субстратов поддерживать начальный рост тест растений. ...
06 11 2020 10:12:42
Статья в формате PDF 133 KB...
05 11 2020 19:59:55
Статья в формате PDF 235 KB...
04 11 2020 19:38:20
Статья в формате PDF 96 KB...
03 11 2020 12:14:44
Статья в формате PDF 264 KB...
02 11 2020 20:18:25
Статья в формате PDF 119 KB...
01 11 2020 20:25:12
Статья в формате PDF 99 KB...
31 10 2020 22:48:50
Статья в формате PDF 103 KB...
30 10 2020 10:42:15
Статья в формате PDF 92 KB...
29 10 2020 18:28:47
Статья в формате PDF 245 KB...
27 10 2020 8:26:34
Статья в формате PDF 110 KB...
26 10 2020 13:14:21
Статья в формате PDF 89 KB...
25 10 2020 20:21:53
Статья в формате PDF 304 KB...
24 10 2020 23:41:38
Статья в формате PDF 102 KB...
22 10 2020 8:34:38
Статья в формате PDF 114 KB...
20 10 2020 2:17:22
Статья в формате PDF 102 KB...
19 10 2020 17:17:11
Статья в формате PDF 140 KB...
18 10 2020 23:59:29
Статья в формате PDF 241 KB...
17 10 2020 3:35:25
Статья в формате PDF 262 KB...
16 10 2020 4:10:37
В костном мозге больных гематологическими заболеваниями выявлено значительное количество эритроклазических кластеров, характеризующихся экзоцитарным лизисом входящих в них эритроцитов кластерообразующими миелокариоцитами разных видов, включая эритрокариоциты. Содержание эритроклазических кластеров с происходящим в них экзоцитарным лизисом эритроцитов варьировало от 21% от всех эритроклазических кластеров в костном мозге больных апластической анемией до 81% в костном мозге больных в активной фазе острого лимфобластного лейкоза, что свидетельствует об интенсивности лизиса в них эритроцитов. С наибольшей интенсивностью лизис эритроцитов происходил в костном мозге больных в активную фазу острого лимфобластного лейкоза и больных хроническим миелолейкозом. При этом в момент исследования подвергались деструкции в эритроклазических кластеров десятки тысяч эритроцитов в мкл костного мозга. Эти данные подтверждают представление о костном мозге как органе гемолиза. ...
15 10 2020 9:16:25
Статья в формате PDF 136 KB...
14 10 2020 6:45:11
Статья в формате PDF 162 KB...
13 10 2020 1:53:57
Статья в формате PDF 352 KB...
11 10 2020 23:44:51
Статья в формате PDF 112 KB...
09 10 2020 20:51:56
Статья в формате PDF 134 KB...
08 10 2020 5:48:25
Статья в формате PDF 268 KB...
07 10 2020 9:41:33
Статья в формате PDF 103 KB...
06 10 2020 2:30:10
Статья в формате PDF 101 KB...
05 10 2020 12:58:21
Статья в формате PDF 271 KB...
02 10 2020 19:40:38
Статья в формате PDF 129 KB...
01 10 2020 0:26:50
Статья в формате PDF 119 KB...
28 09 2020 16:52:14
Статья в формате PDF 99 KB...
27 09 2020 1:33:37
Статья в формате PDF 113 KB...
26 09 2020 14:15:17
Статья в формате PDF 120 KB...
25 09 2020 14:12:44
Понятие время является важнейшим понятием, как физики, так и философии. Актуальность этой проблемы обусловлена тем, что до сих пор, несмотря на широкий круг исследований, не сложилось твердо закрепленного представления о времени. В статье делается попытка раскрыть сущность понятия времени и связать меру времени с движением. За меру времени механического движения предлагается выбрать путь, пройденный, например, концом стрелки часов, участвующей не только в собственном движении относительно циферблата, как это принято, но и в сложном движении, включающем движение часов как целое относительно внешнего наблюдателя. Синхронизация хода часов производится по периодам их движений в соответствие с принятым эталоном времени. Рассматривается случай, когда часы движутся относительно внешнего наблюдателя с постоянной скоростью. Такой подход к проблеме времени позволяет понять его непрерывность и бесконечность. ...
24 09 2020 22:24:55
Статья в формате PDF 120 KB...
21 09 2020 11:24:28
Статья в формате PDF 165 KB...
20 09 2020 13:15:31
Статья в формате PDF 125 KB...
19 09 2020 6:54:12
Статья в формате PDF 285 KB...
17 09 2020 12:25:53
Статья в формате PDF 245 KB...
16 09 2020 3:15:14
Статья в формате PDF 167 KB...
15 09 2020 9:17:13
Статья в формате PDF 94 KB...
14 09 2020 21:26:35
Проведен анализ эффективности различных типов фитнес-программ в коррекции избыточной массы тела женщин юношеского и зрелого возраста. Применяемые физические нагрузки отличались характером нагрузки и наличию/отсутствию компонента коррекции питания. Исследовали антропометрические показатели, И М Т, определяли содержание жировой массы в организме методом калипометрии в динамике 6-месячного тренировочного цикла. Проводили промежуточные исследования: в середине, через 3 месяца от начала тренировочного цикла. В исследовании приняли участие 93 практически здоровые женщины с избыточной массой тела, не имеющие эндокринных заболеваний и противопоказаний к занятиям физической культурой. Выделены группы в зависимости от типа программы (I, II), а также подгруппы (Ia, IIa) в зависимости от возраста: 18–21 год (I и II, n = 17 и n = 17, соответственно) и 36–45 лет (Ia, IIa, n = 30 и n = 29, соответственно). Показана динамика и статистическая значимость различий в группах, проведен сравнительный анализ между группами. Выявлена более высокая физиологическая эффективность программы I, базирующейся на смешанном характере тренировки, многовариантной схеме упражнений с мониторированием и коррекцией характера питания. ...
13 09 2020 3:18:34
Статья в формате PDF 93 KB...
11 09 2020 19:51:27
Статья в формате PDF 109 KB...
10 09 2020 1:39:54
Статья в формате PDF 267 KB...
09 09 2020 7:10:47
Статья в формате PDF 131 KB...
08 09 2020 20:41:50
Статья в формате PDF 301 KB...
07 09 2020 6:20:42
Статья в формате PDF 327 KB...
06 09 2020 21:48:50
Статья в формате PDF 112 KB...
04 09 2020 0:17:26
Статья в формате PDF 345 KB...
03 09 2020 9:58:46
Статья в формате PDF 102 KB...
02 09 2020 12:33:24
Предложен метод межреберного внутримышечного введения препаратов с непосредственным ультразвуковым «метод глубокого фонофореза», или лазерным воздействием «метод глубокого фотофореза» на место инъекции по рентгенологической проекции воспалительной зоны, и изучены механизмы их лечебного действия у больных деструктивным туберкулезом легких с выраженным пневмофиброзом и патологией органов пищеварения. Создание в очаге туберкулезного поражения повышенной концентрации изониазида повышает эффективность химиотерапии туберкулеза легких в условиях выраженного пневмофиброза изученными методами на 18%. ...
01 09 2020 2:36:40
Выделены навыки социальной коммуникации, необходимые для успешного освоения химических дисциплин. Предложен один из путей снятия напряженности в процессе общения преподавателя и студента - виртуальный письменный диалог, реализованный в виде учебного пособия. Используемые в пособии методические приемы позволяют наиболее полно сформировать необходимый инструментарий познания: (логические операции + социальная коммуникация) → понимание → знание. ...
31 08 2020 16:57:48
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: