ОСОБЕННОСТИ ДИНАМИКИ ПУЗЫРЬКОВ ПРИ БОЛЬШИХ ЧИСЛАХ РЕЙНОЛЬДСА

 

Питюк Ю.А.¹, Абрамова О.А.¹, Гумеров Н.А.^{1, 2}, Ахатов И.Ш.^{1, 3}

 

¹Башкирский государственный университет, Уфа

² University of Maryland, Institute of Advanced Computer Study,

College Park, MD, USA

³ Сколковский институт науки и технологий, Москва

Pityukyulia @ gmail. com

 

Работа посвящена исследованию поверхностных возмущений одиночного пузырька и пузырькового кластера под действием акустического поля в трехмерной постановке. Разработан эффективный алгоритм расчета динамики пузырьков в приближении потенциального течения для задач высокой вычислительной сложности на базе метода граничных элементов и гетерогенного быстрого метода мультиполей. Проведен многопараметрический анализ трехмерной динамики взаимодействующих пузырьков, колебаний объема и формы одиночных пузырьков. Определены условия и параметры задачи, при которых возбуждаются определенные поверхностные моды пузырька (рис. 1), образуются струи, наблюдается явление самодвижения пузырька и происходит обмен энергией между различными модами.

Полученные результаты имеют практическое значение при использовании пузырьков в различных технологических процессах, например, очистки микроповерхностей.

 

Рис. 1. Возмущение поверхности пузырька акустическим полем

 

Работа выполнена при поддержке Партнерской Программы Центра Сколтеха по проектированию, производственным технологиям и материалам, изучение динамики двух взаимодействующих пузырьков проведено в рамках гранта РФФИ № 18-31-00074.

 

УДК 536.422+532.546.6

 

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК КИСЛОРОДА В ПАРОВОЙ ОКИСЛИТЕЛЬ НА СОСТАВ СИНТЕЗ-ГАЗА ПРИ КОНВЕРСИИ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

 

Попова Е.С., Субботин А.Н.

Томский политехнический университет, Томск

popovalena 04@ mail. ru, subbot @ tpu. ru

 

Целью работы является создание математической модели газификатора для конверсии твердого топлива в среде окислителя, которая могла бы служить инструментом для оценки состава продуктов конверсии в зависимости от температуры подаваемого в реактор окислителя и различной структуры самого топлива. Для решения данной задачи использовалась математическая модель [1]. Вначале были проведены численные расчеты, которые с хорошей точностью совпали с известными экспериментальными исследованиями по конверсии [2]. После тестирования программы, проведены исследования по основным параметрам, определяющим температуру и скорость процесса конверсии, а также состав образующегося синтез-газа.

Установлено, что при паровой газификации основное влияние на выход синтез-газа оказывает температура окислителя, а также удельная поверхность пор и пористость. При парокислородной газификации влияние структуры топлива (пористость и удельная поверхность пор) на процентный состав синтез-газа невелико. Определяющим параметром в этом случае является доля кислорода в окислителе. Меняя ее можно получать различные режимы, как по температуре, так и по скорости газификации. Установлено, что при парокислородной конверсии, после того как произошло возгорание топлива и начался процесс газификации, температуру окислителя можно понижать до любых минимальных значений, а температуру процесса в газифицируемом топливе можно повысить увеличив долю кислорода в окислителе. Найдены значения концентрации кислорода в окислителе для получения синтез-газа с заданным процентным соотношением горючих компонентов.

 

Список литературы

1. Субботин А.Н. Исследование режимов горения при утилизации в цилиндрическом реакторе коксующихся промышленных отходов // Известия Томского политехнического университета. – 2008. – Т. 312, № 4. – С. 23–27

2. Шевырёв С.А., Богомолов А.Р. и др. Исследование конверсии углей и шламов в потоке перегретого пара // Теплоэнергетика. – 2013. – № 12. – С. 33–39

 

УДК 532

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться: