Scientific Works

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

Исследование дегазации жидкости в кавитационных течениях. Проблемы моделирования

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

Георгий Константинович Иваницкий
Богдан Ярославович Целень
Анна Євгенівна Недбайло
Аліна Василівна Коник

Анотація

Гидродинамическая кавитация используется  в технологиях дегазации как эффективный метод удаления растворенных газов и/или свободного газа в виде пузырьков из различных жидкостей, Математические модели кавитационной дегазации недостаточно представлены в литературе. Поэтому создание достоверной модели, описывающей дегазацию в кавитационных течениях, является важной фундаментальной и прикладной задачей. В статье рассматриваются основные проблемы, которые затрудняют создание надежной математической модели. С целью разработки такой модели нами был выполнен вычислительный эксперимент по деаэрации воды с использованием сопла Вентури в качестве гидродинамического кавитатора. Цель исследования заключается в установлении корреляции между гидродинамическими характеристиками течения и кинетикой кавитационного вскипания жидкости при сужении потока из-за присутствия в ней микро-пузырьков свободного газа. Установлено влияние геометрии сопла и режимных параметров на эволюцию кавитационного кластера и на уровень динамических эффектов в потоке жидкости в сопле. Описан метод удаления растворенных или свободных газов из жидкости, которая под действием высокого давления течет через сопло со скоростью достаточной для активации газовых зародышей и начала кавитационного вскипания. Кавитатор на выходе соединяется через короткую трубу с вакуумируемой емкостью. Показана необходимость при исследовании  дегазации конкретной жидкости провести предварительный анализ содержания в ней свободного газа. Рассмотрено влияние начального размера зародышей газа и их концентрации в жидкости на интенсивность процесса кавитационной дегазации.


Результаты данного исследования могут быть полезны при выборе и обосновании рациональной конструкции кавитационного дегазатора и оптимальных режимов его работы.

Ключові слова:
Для цієї мови відсутні ключові слова

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

Як цитувати
Иваницкий, Г., Целень, Б., Недбайло, А., & Коник, А. (2019). Исследование дегазации жидкости в кавитационных течениях. Проблемы моделирования. Scientific Works, 83(1), 129-134. https://doi.org/10.15673/swonaft.v83i1.1430
Розділ
Статьи

Посилання

1. Yefremova, K.D., PilgunovV.N.(2016). Cavitation properties of liquids. Science and Education of Bauman MSTU (electron. journ.). 03. 12–36. DOI: 10.7463/0316.0835344.
2. Franc, J.-P. (2006). Physics and Control of Cavitation - In Design and Analysis of High Speed Pumps (pp. 2-1 – 2-36). Educational Notes RTO-EN-AVT-143, 2, 1–36.
3. Dolinskiy, А.А., Ivanitskiy, G.К. (2008). Heat and mass transfer and hydrodynamics in vapor-liquid dis-persed media. Kiev: Naukova dumka, 381.
4. Ivanitsky, G.K. (2017). Numerical study of bubble cluster behavior in hydrodynamic cavitation processes. Scientific Works, Odessa Nation.Academ. Food Technol., 81(1), 114–120.
5. Carpenter, J., Badve, M., Rajoriya, S., George, S., Saharanand, V.K., Pandit, A.B. (2016). Hydrodynamic cavitation: an emerging technology for the intensification of various chemical and physical processes in a chemical process industry //Rev. in Chem. Engng.–1, 1–36. DOI: 10.1515/revce-2016-0032.
6. Brennen, Ch. E. (1995). Cavitation and Bubble Dynamics.–N.-Y., Oxford University Press, 294
7. Iben, U, Makhnov, A., Schmidt, A. (2018) Numerical Investigation of Cavitating Flows with Liquid De-gassing. Journal of Physics: Conf. Series 1038 012128. DOI:10.1088/1742-6596/1038/1/012128.
8. Kowalski, K., Pollak, St., Hussong, J. (2017). Experimental investigation of cavitation induced air release. EPJ Web of Conferences 143, 02054 1–5. DOI: 10.1051/epjconf/201714302054.
9. Rooze, J., Andre, M., van der Gulik G.-J. S., Fernandez-Rivas, D., Gardeniers, J.G.E., Rebrov, E.V., Schouten, J C., Keurentjes, J.T.F.( 2011). Hydrodynamic cavitation in micro- channels with channel sizes of 100 and 750 micrometers, Microfluidics Nanofluidics. 12(1–4), 499–508
10. Washio, S., Takahashi, S., Kamiyama, K., Banjyoya, K., Kikui, Sh. (2006).On-line deaeration of liquid uti-lizing a maximum developed stationary cavity in cavitation. Transactions of the Jap. Soc.of Mech. Engineers, Part B, 72(1). 2710–2716.
11. Antonio Montalvao, William Williams, Henrique Pareja (2003) Cavitation method and apparatus for deaeration.– U.S. Pat. No. 4,743,405. Jun. 19, 2003.
12. Ivanitsky, G., Nedbaylo, A., Konyk, A., Tselen, B.Ya., Gozhenko, L. (2018) Modeling cavitation reactors: a unified approach. Proc. XVII Int. Conf. on Improving processes and equipment of food and chemical industries. .ICPA. Sept. 3-8. Odessa. ONAFT. 84–89.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)