Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів
Отримання якісного високодисперсного розчину солі може бути реалізовано з сольового розчину методом ультразвукового впливу. Як відомо, концентровані сольові розчини можуть бути представлені у вигляді газорідинного середовища. Вплив ультразвуку, в разі змочування тонким шаром, вібруючої з ультразвук...
Saved in:
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2024-09-01
|
| Series: | Mechanics and Advanced Technologies |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://journal.mmi.kpi.ua/article/view/297356 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849396500292960256 |
|---|---|
| author | Oleg Yakhno Oleksandr Lugovskyi Igor Gryshko Mark Mazur |
| author_facet | Oleg Yakhno Oleksandr Lugovskyi Igor Gryshko Mark Mazur |
| author_sort | Oleg Yakhno |
| collection | DOAJ |
| description |
Отримання якісного високодисперсного розчину солі може бути реалізовано з сольового розчину методом ультразвукового впливу. Як відомо, концентровані сольові розчини можуть бути представлені у вигляді газорідинного середовища. Вплив ультразвуку, в разі змочування тонким шаром, вібруючої з ультразвуковою частотою, поверхні, призводить до утворення кавітаційного прошарку в шарі рідини та капілярних хвиль на його поверхні, з гребнів яких, при певній інтенсивності коливань, зриваються дрібнодисперсні краплини аерозолю.
Відрив крапель з вібруючої поверхні призводить до розпорошення сольового розчину з подальшим поділом гідродинамічних процесів. Подальший технологічний процес пов’язаний з тим, що розпорошений сольовий потік може бути представлений у вигляді трьох методів подальшої переробки рідкого середовища: гравітаційного стікання з вертикальної твердої поверхні; дроблення крапель у кавітаційному потоці та обробки розчину під дією відцентрових сил. При розпиленні рідини в першому випадку – формується тонка рідинна плівка, що гравітаційно стікає з вертикальної поверхні з виміром своєї товщини за рахунок дифузії або випарювання. Цей процес залежить від числа Рейнольдса і здійснюється на ділянці, що характеризується інтенсивністю дифузії. З метою інтенсифікації процесу виділення солі в даному випадку поверхня, на якій формується плівка може бути профільованою. Паралельно даному процесу в технологічному обладнанні, що розглядається, передбачено процес випаровування дрібнодисперсного аерозолю в
високотемпературному турбулентному потоці повітря. Дроблення сольового розчину до дрібнодисперсного стану дозволяє суттєво збільшити поверхню контакту з нагрітим повітрям, що дозволяє інтенсифікувати процес дифузії.
Таким чином, у розглянутій статті подається фізико-хімічне моделювання процесу виділення солі з сольових розчинів на основі її кавітаційної ультразвукової обробки з подальшим використанням методів фізико-хімічної гідромеханіки.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-ea138802cc6041388b47e922e3cbbdee |
| institution | Kabale University |
| issn | 2521-1943 2522-4255 |
| language | English |
| publishDate | 2024-09-01 |
| publisher | National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | Article |
| series | Mechanics and Advanced Technologies |
| spelling | doaj-art-ea138802cc6041388b47e922e3cbbdee2025-08-20T03:39:18ZengNational Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"Mechanics and Advanced Technologies2521-19432522-42552024-09-0183(102)10.20535/2521-1943.2024.8.3(102).297356335697Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газівOleg Yakhno0Oleksandr Lugovskyi1Igor Gryshko2Mark Mazur3КПІ ім. Ігоря СікорськогоКПІ ім. Ігоря СікорськогоКПІ ім. Ігоря СікорськогоКПІ ім. Ігоря Сікорського Отримання якісного високодисперсного розчину солі може бути реалізовано з сольового розчину методом ультразвукового впливу. Як відомо, концентровані сольові розчини можуть бути представлені у вигляді газорідинного середовища. Вплив ультразвуку, в разі змочування тонким шаром, вібруючої з ультразвуковою частотою, поверхні, призводить до утворення кавітаційного прошарку в шарі рідини та капілярних хвиль на його поверхні, з гребнів яких, при певній інтенсивності коливань, зриваються дрібнодисперсні краплини аерозолю. Відрив крапель з вібруючої поверхні призводить до розпорошення сольового розчину з подальшим поділом гідродинамічних процесів. Подальший технологічний процес пов’язаний з тим, що розпорошений сольовий потік може бути представлений у вигляді трьох методів подальшої переробки рідкого середовища: гравітаційного стікання з вертикальної твердої поверхні; дроблення крапель у кавітаційному потоці та обробки розчину під дією відцентрових сил. При розпиленні рідини в першому випадку – формується тонка рідинна плівка, що гравітаційно стікає з вертикальної поверхні з виміром своєї товщини за рахунок дифузії або випарювання. Цей процес залежить від числа Рейнольдса і здійснюється на ділянці, що характеризується інтенсивністю дифузії. З метою інтенсифікації процесу виділення солі в даному випадку поверхня, на якій формується плівка може бути профільованою. Паралельно даному процесу в технологічному обладнанні, що розглядається, передбачено процес випаровування дрібнодисперсного аерозолю в високотемпературному турбулентному потоці повітря. Дроблення сольового розчину до дрібнодисперсного стану дозволяє суттєво збільшити поверхню контакту з нагрітим повітрям, що дозволяє інтенсифікувати процес дифузії. Таким чином, у розглянутій статті подається фізико-хімічне моделювання процесу виділення солі з сольових розчинів на основі її кавітаційної ультразвукової обробки з подальшим використанням методів фізико-хімічної гідромеханіки. https://journal.mmi.kpi.ua/article/view/297356ультразвукультразвукове розпиленнякавітаціявипаровуваннязнесоленняультразвуковий випромінювач |
| spellingShingle | Oleg Yakhno Oleksandr Lugovskyi Igor Gryshko Mark Mazur Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів Mechanics and Advanced Technologies ультразвук ультразвукове розпилення кавітація випаровування знесолення ультразвуковий випромінювач |
| title | Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів |
| title_full | Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів |
| title_fullStr | Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів |
| title_full_unstemmed | Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів |
| title_short | Моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів |
| title_sort | моделювання процесу розділення двофазної рідини в середовищі високотемпературних газів |
| topic | ультразвук ультразвукове розпилення кавітація випаровування знесолення ультразвуковий випромінювач |
| url | https://journal.mmi.kpi.ua/article/view/297356 |
| work_keys_str_mv | AT olegyakhno modelûvannâprocesurozdílennâdvofaznoírídinivseredoviŝívisokotemperaturnihgazív AT oleksandrlugovskyi modelûvannâprocesurozdílennâdvofaznoírídinivseredoviŝívisokotemperaturnihgazív AT igorgryshko modelûvannâprocesurozdílennâdvofaznoírídinivseredoviŝívisokotemperaturnihgazív AT markmazur modelûvannâprocesurozdílennâdvofaznoírídinivseredoviŝívisokotemperaturnihgazív |