Математическое описание колебаний расхода жидкости через роторно-импульсный кавитационный аппарат
Эскиз недоступен
Файлы
Дата
2024
Авторы
Название журнала
Номер ISSN
Название тома
Издатель
Барановичи : БарГУ
Анотация
Роторно-импульсные аппараты применяются для измельчения различных материалов в жидкости, приготовления высокодисперсных суспензий и эмульсий, интенсификации массообменных процессов, гомогенизации и обеззараживания жидкостей. Существует несколько способов расчета параметров роторно-импульсного аппарата, однако для реализации любого из них необходимо знать закономерности движения жидкости как в каналах ротора и статора, так и за пределами аппарата. Статья посвящена теоретическому исследованию процесса движения жидкости через роторно-импульсный аппарат. В результате исследований выявлена закономерность роста значений амплитуды и периода пульсаций общего расхода жидкости через аппарат по мере увеличения наибольшего общего делителя чисел каналов ротора и статора. Предложена синусоидальная функция Qsin(t) для описания изменений мгновенного расхода жидкости Q через роторно-импульсный аппарат. Коэффициентами функции Qsin(t) являются средний расход жидкости через аппарат, амплитуда и период пульсаций. Методами математической статистики установлено, что функция Qsin(t)
имеет сильную корреляционную связь (коэффициент r ≥ 0,85) со значениями мгновенного расхода Q и может быть использована для определения параметров потока обрабатываемого материала на входе и выходе из роторно-импульсного аппарата.
Rotary pulse devices are used for grinding various materials in liquids, preparing highly dispersed suspensions and emulsions, intensifying mass transfer processes, homogenizing and disinfecting liquids. There are several ways to calculate the rotary-impulse apparatus parameters, however, to implement any of them, it is necessary to know the fluid movement patterns both in the rotor and stator channels, and outside the apparatus. The article is devoted to theoretical studies of fluid movement through a rotary-impulse apparatus. As a result of the research, a growth pattern in the amplitude and period of pulsations of the total fluid flow through the apparatus has been revealed as the greatest common divisor of the numbers of its rotor and stator channels increases. A sinusoidal function Qsin(t) to describe the pulsation of liquid flow Q through a rotary-pulse apparatus is proposed. The coefficients of the function Qsin(t) are the average fluid flow through the apparatus, the amplitude and period of the pulsations. Using mathematical statistics methods, it has been established that the function Qsin(t) has a strong correlation (coefficient r ≥ 0.85) with the instantaneous flow rate values Q and can be used to determine the processed material flow
parameters at the inlet and outlet of the rotary-impulse apparatus.
Описание
Ключевые слова
роторно-импульсный аппарат, кавитация, уравнение Бернулли, метод Рунге-Кутты, теоретические исследования, Mathcad, rotary-impulse apparatus, cavitation, Bernoulli equation, Runge-Kutta method, theoretical research
Библиографическое описание
Крупенин, П. Ю. Математическое описание колебаний расхода жидкости через роторно-импульсный кавитационный аппарат / П. Ю. Крупенин, А. В. Китун // Вестник БарГУ. Сер. Технические науки. – 2024. – Вып. 15. – С. 64-72.