Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2017-06-11 | 243 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
КАШАПОВА Л.М., АХМЕДЗЯНОВА В.Н., КГЭУ, г. Казань
Науч. рук. д-р техн. наук, профессор МУТРИСКОВ А.Я.
Целью работы является моделирование нестационарного потока жидкости в области колпачка ионообменного фильтра и оценка влияния пульсаций потока на продольное перемешивание методом трассера.
Ионный обмен – один из основных методов получения умягченной воды. Существующее разнообразие конструкций аппаратов с улучшенными показателями имеют недостатки, основное из которых – неоднородность структуры потока в процессе фильтрации через слой ионита.
Из результатов моделирования ионообменного фильтра известно, что скорость потока уменьшается от центра аппарата к краям, а также от места ввода к распределяющему устройству. Следовательно, там образуются зоны, где ионообменная смола не полностью отрабатывает свой потенциал. Основные неоднородности наблюдаются у дренажно-распределительного устройства (колпачок). В работе исследована гидродинамическая картина в области колпачка в условиях пульсаций потока.
Так как фильтрация происходит в ламинарном режиме (Re<5) в математическую модель входят уравнения Навье-Стокса и неразрывности:
; (1)
; (2)
; (3)
, (4)
Для построения кривой отклика используется уравнение конвективного переноса:
; (5)
Для замыкания системы уравнений применены граничные условия:
Вход: • Концентрация – значение на стенке C=0 • Скорость – нормальная vn =f(t) Симметрия: • Концентрация – симметрия ∂C/∂n=0 • Скорость – стенка с проскальзыванием ∂v/∂n=0 | Стенка: • концентрация – нулевой поток ∂C/∂n=0 • скорость – стенка v=0 Выход: • концентрация – нулевой поток ∂C/∂n=0 • скорость – нулевое давление/выход P=0 (Па) |
Предполагается, что область обладает изотропной пористостью, гидравлическое сопротивление которой описывается уравнением 3. При соблюдении условия постоянства среднего расхода жидкости пульсации потока создаются в виде временной зависимости с помощью дискретных условий рис. 1, здесь Ti – время подачи импульса, Tf – время сброса, Tп= Ti+ Tf – полное время периода колебаний.
|
Рис.1. Зависимость скорости потока на входе от времени
Численное решение системы уравнений выполнено с помощью пакета вычислительной гидродинамики FlowVision (Тесис). Косвенную информацию о структуре потока можно получить путем ввода индикатора – помеченной жидкости заданного объема с заданной концентрацией (в нашем случае концентрация C=1). Анализируя во времени его содержание в выходящем из аппарата потоке, находят продолжительность пребывания в аппарате отдельных ее частиц.
Среднее время пребывания жидкости в области колпачка:
При стационарном потоке среднее время пребывания жидкости в области колпачка τ0ст=0,466. Для оценки влияния параметров колебаний на время пребывания были исследованы два режима пульсационных воздействий. Первый режим с прерыванием потока, т.е. с полной остановкой течения жидкости vi=0, второй режим с частичным возвратом жидкости в аппарат, со скоростью, равной половине скорости псевдоожижжения vi= -vпс/2. При этом были рассмотрены как симметричные Ti= Tf, так и несимметричные Ti ≠ Tf. Из результатов расчетов известно, что в целом пульсационные воздействия приводят к увеличению времени пребывания. При этом максимальный прирост составил 43-45 % при симметричных пульсациях Ti=Tf=1 (с).
Рассмотрена структура потока жидкости в области колпачка распределительного устройства ионообменного фильтра. Построены и обработаны кривые отклика для двух режимов пульсаций и рассчитано среднее время пребывания жидкости в области колпачка.
УДК 628.316.12
|
|
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!