Scientific Works

ISSN-print: 2073-8730
ISSN-online:
ISO: 26324:2012
Архiви

МОДЕЛЮВАННЯ РУХУ БУЛЬБАШОК СТИСНЕНОГО ПОВІТРЯ У АПАРАТІ З ПНЕВМАТИЧНИМ ПЕРЕМІШУВАННЯМ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Олег Михайлович Данилюк
Володимир Михайлович Атаманюк
Ярослав Михайлович Гумницький

Анотація

Проведено огляд і аналіз літературних джерел, які відображають основні результати та напрямки досліджень процесу розчинення під час пневматичного перемішування. Вони показують, які проблемні напрями науки потребують детальніших досліджень. Обгрунтовано вибір методу розчинення під час пневматичного перемішування розчину. Розглянуто переваги даного методу. До переваг використання пневматичного перемішування належить рівномірний та інтенсивний масообмін між твердою фазою та рідиною. Використання стисненого повітря для перемішування спрощує внутрішню конструкцію апарату. Завдяки цьому також  виключається забруднення розчину продуктами корозії чи ерозії перемішуючих пристроїв. Описано процес утворення окремої бульбашки у рідкому середовищі з певної глибини під час повільного витікання повітря у рідину із отвору з гострими кромками.
 Експериментально досліджено процес руху бульбашки стисненого повітря у водному розчині бензойної кислоти в апараті для розчинення під час пневматичного перемішування. Описано процес утворення бульбашок в умовах квазістатичного режиму диспергування стисненим повітрям розчину. Визначено відривний розмір бульбашок повітря з отворів барботеру. Розраховані швидкість спливання бульбашок повітря в апараті та частота їх утворення з отворів барботеру. Розраховано фіктивні швидкості руху бульбашок стисненого повітря в апараті за різних витрат повітря. Наведено результати розрахунків дисипації енергії в апараті для розчинення бензойної кислоти. Визначені параметри руху бульбашки стисненого повітря узагальнені у вигляді таблиці та графіка. Визначено оптимальні значення витрати повітря та час, за яких доцільно здійснювати процес розчинення під час пневматичного перемішування.
 
This article reviews and analyzes literary sources, which reflect the main results and directions of research of the dissolution process during pneumatic mixing. They show which problem areas of science require more detailed research. The choice of the method of dissolution during the pneumatic mixing of the solution is substantiated.. The advantages of this method are considered. The advantages of using a pneumatic mixing system include the uniform and intensive mass transfer between the solid phase and the liquid. The use of compressed air for mixing simplifies the internal design of the machine. This also eliminates the pollution of the solution by products of corrosion or erosion of mixing devices. The process of formation of a separate bubble in a liquid medium from a certain depth during the slow flow of air into a liquid from a hole with sharp edges is described.
 The process of bubble movement of compressed air in an aqueous solution of benzoic acid, in the apparatus for dissolution during pneumatic mixing is experimentally investigated. The process of formation of bubbles is described in the conditions of the quasi-static regime of dispersion with compressed air of a solution. Determined tear-off size of air bubbles from the bubbler apertures. The velocity of air bubbles in the apparatus is calculated and the frequency of their formation from the bubbler apertures. The fictitious velocities of bubbles of compressed air in the apparatus for different air flows are calculated. The calculations results of dissipation of energy in the apparatus for dissolution of benzoic acid are presented. The specified parameters of the bubble movement of compressed air are summarized in the form of a table and a graph. The optimal values of air flow and the time during which it is expedient to carry out the dissolution process during pneumatic mixing are determined.
Ключові слова:
рух бульбашок, розчинення, пневматичне перемішування, енергія, барботер

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Данилюк, О., Атаманюк, В., & Гумницький, Я. (2018). МОДЕЛЮВАННЯ РУХУ БУЛЬБАШОК СТИСНЕНОГО ПОВІТРЯ У АПАРАТІ З ПНЕВМАТИЧНИМ ПЕРЕМІШУВАННЯМ. Scientific Works, 82(1). https://doi.org/10.15673/swonaft.v82i1.1007
Розділ
Статьи
Біографії авторів

Олег Михайлович Данилюк, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів

аспірант

Володимир Михайлович Атаманюк, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів

д.т.н., професор

Ярослав Михайлович Гумницький, Національний університет «Львівська політехніка», м. Львів

д.т.н., професор

Посилання

1. Babenko YU. Vliyaniye nestatsionarnykh effektov na skorost' rastvoreniya odinochnoy chastitsy / YU. Babenko, Ye. Ivanov // Teor. osnovy khim. Tekhnologii. – 2013. – T. 47, № 6. – S. 624–629.
2. Tsyzʹ I. Doslidzhennya rukhu povitryanoho potoku u vʺyazkykh ridynakh / I. Tsyzʹ, S. Khomych, R. Trokhymchuk // Silʹsʹkohospodarsʹki mashyny: Zb. nauk. statey. Vyp. 29–30. Lutsʹk: Red.vyd., viddil LNTU. – 2014. – S. 153–162.
3. Ostrovskiy G. Prikladnaya mekhanika neodnorodnykh sred / G. Ostrovskiy // M.: Nauka. – 2000. – 359 s.
4. Chernovol M. Konstruyuvannya, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiya silʹsʹkohospodarsʹkykh mashyn / M. Chornovol, A. Boyko, V. Hamaliy ta inshi // Naukovo-tekhnichnyy zbirnyk. Kirovohrad: KNTU. –2012. – 254 s.
5. Krasnov G. Air bubble movement in pulsating liquid / G. Krasnov // Journal of Mining Science. Vol. 42, No. 5. – 2006. – P. 500–505.
6. Tsiz' I. Experimental research of working process of pneumatic intake device for sapropel extraction / I. Tsiz', S. Homich // INMATEH – Agricultural Engineering. Vol. 40, No. 2. – 2013. – p. 67-72.
7. Khomych S. Modelyuvannya protsesu rukhu bulʹbashky povitrya u seredovyshchi sapropelyu / S. Khomych // Konstruyuvannya, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiya silʹsʹkohospodarsʹkykh mashyn. Kirovohrad: KNTU. – 2012. – Vyp. 42, CH.2. – S.147–152.
8. Symak D. Nestatsionarnyy protses rozchynennya sharu zernystoho materialu / D. Symak, O. Lyuta // Khimiya, tekhnolohiya rechovyn ta yikh zastosuvannya. L.: Vydavnytstvo Nats. un-tu “Lʹviv. Politekhnika”, №812. – 2015. – S.308–312.
9. Symak D. Investigation of physical dissolution of benzoic acid polydisperse mixture / D. Symak, J. Gumnitsky, V. Atamaniuk, O. Nagurskyy // Chemistry and Chemical Technology. Volume 11, Issue 4. – 2017.– Pp. 469-474.
10. Symak, D. Analysis of dissolution kinetics based on the local isotropic turbulence theory / D. Symak, V. Atamanyuk, Y. Gumnytskyy // Chemistry and Chemical Technology. Volume 9, Issue 4. – 2015.– Pp. 493-496.
11. Danylyuk O. Doslidzhennya zakonomirnostey protsesu rozchynennya polidyspersnykh chastynok benzoynoyi kysloty pid chas pnevmatychnoho peremishuvannya / O. Danylyuk, V. Atamanyuk, YA. Humnytsʹkyy, M. Bachyk // Intehrovani tekhnolohiyi ta enerhozberezhennya. V.4. – 2017. – S.36–40.
12. Kuznetsov V.V. Heat and Mass Transfer with Phase Change and Chemical Reactions in Microscale / V.V. Kuznetsov // Proc. Int. Heat Transfer Conf. IHTC14. – Washington DC: ASME, 2010. - Keynote IHTC14-22570.
13. Ostrovs'kiy G. Prikladnaya mekhanika neodnorodnykh sred / G. Ostrovs'kiy // SPb, Nauka. – 2000. – 359 s.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)