МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТРУЙНОЙ АЭРАЦИИ ЖИДКОСТИ
Струйная аэрация жидкости очень широко применяется в промышленности, например, в устройствах для физико-химической и биологической очистки сточных вод, в декарбонизаторах, в щелевых деаэраторах, для обогащения полезных ископаемых, для интенсификации процессов тепломассообмена и в других технологических процессах.
Для оптимизации того или иного технологического процесса необходимо управлять механизмом струйной аэрации, влияя на фpaкционный состав газовой фазы аэрированной жидкости.
Универсальность данного способа аэрации заключается в том, что, не изменяя геометрических параметров струи можно регулировать количество подаваемого в жидкость воздуха в довольно широких пределах, путем изменения расхода жидкости через насадок, длины свободного участка струи, скорости струи. При этом средний диаметр диспергированных в жидкости пузырьков так же изменяется.
В результате проведенных опытов, а так же на основании работ других исследователей авторами построена математическая модель процесса аэрации воды незатопленной свободно падающей круглой струей.
Применение этой модели обеспечит возможность прогнозирования следующих параметров процесса струйной аэрации воды: глубина проникновения аэрирующей струи, размеры и форма факела пузырьков, количество эжектируемого воздуха и средний диаметр пузырьков.
Исходными данными для моделирования являются геометрические (высота, скорость и угол падения, диаметр), физические (температура и вязкость) и химические (содержание NaCl) хаpaктеристики аэрируемой жидкости.
Ниже приведены некоторые зависимости, использованные при моделировании.
Согласно В.Н. Русакову[1], глубина проникновения аэрирующей струи в жидкость растет с увеличением гидравлического радиуса насадка и выходной скорости струи и уменьшается при увеличении высоты свободного падения струи от до , а при не зависит от нее. Глубина проникновения водовоздушного факела определяется из формулы:
где Fr - чисто Фруда, приведенное к скорости истечения струи из насадка.
Г.С.Попкович и Б.Н.Репин[2] рекомендуют определять глубину погружения в жидкость воздушных пузырьков Н1 по формуле:
где: V - скорость истечения струи, м/с;
dн - диаметр насадка, м.
Максимальный диаметр факела пузырьков Dф примерно равен 0,4 lф и незначительно зависит от числа Фруда по струе[3].
В.Е. Русаков[1] предлагает определять коэффициент аэрации α из выражения:
,
где - высота свободного падения струи;
R0 - гидравлический радиус насадка;
Х - безразмерный комплекс, равный (приведенный к скорости истечения струи из насадка).
В.Г. Левич[4] предлагает следующее уравнение для определения среднего размера пузырьков воздуха:
где Rn - начальный хаpaктерный размер пузырька;
k - коэффициент сопротивления воздушных пузырьков;
- плотность газа;
- плотность жидкости;
- скорость однородного изотропного потока;
- поверхностное натяжение на границе газ-жидкость.
Из этого уравнения следует, что размер образующихся пузырьков уменьшается с ростом скорости потока почти обратно пропорционально.
Ю.А. Заславским и В.Ф. Богдановым[5, 6] были получены зависимости для морской воды:
Коэффициент эжекции :
Концентрация пузырьков воздуха в воде :
где : Re- число Рейнольдса;
Сs - солесодержание, кг/кг.
Отмечено, что при аэрации морской воды средний диаметр пузырьков не превышает 75*10-6м[6].
На основании построенной математической модели, разpaбатывается приложение для графической операционной среды Microsoft Windows, рассчитывающее основные параметры и позволяющее получить наглядное представление о процессе аэрации воды незатопленной свободно падающей круглой струей через его визуализацию на дисплее компьютера.
Список использованных источников
- Русаков В.Н. Исследование процесса аэрации струй, поступающих в нижний бьеф гидросооружений: Дис... канд. тех. наук / Русаков В.Н. - М. 1958. - 120 с.
- Попкович Г.С. Системы аэрации сточных вод / Попкович Г.С., Репин Б.Н. - М.: Стройиздат, 1986. - 150 с.
- Васильев Б.К. Аэрация объема жидкости при помощи незатопленной свободной струи: Дисс.. канд. техн. наук. / Васильев Б.К. Ленинградский инженерно-строительный институт. - Л., 1980, - 230 с.
- Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика / Левич В.Г. - М.: Физматгиз, 1959. - 700 с.
- Заславский Ю.А. Очистка морских нефтесодержащих вод в условиях Тихоокеанского бассейна / Заславский Ю.А., Богданов В.Ф. - Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1992. - 144 с.
- Богданов В.Ф. Флотационная водоочистка с применением струйной аэрации / Богданов В.Ф., Евсеева О.Я., Заславский Ю.А. - Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1991. - 52 с.
Статья в формате PDF
112 KB...
22 07 2026 17:56:34
Настоящая работа посвящена экономико-математическому моделированию процесса кадрового обеспечения организации с учетом основных положений и методов индустриально-организационной психологии [1].
...
21 07 2026 16:51:50
Статья в формате PDF
264 KB...
19 07 2026 16:24:57
Статья в формате PDF
125 KB...
18 07 2026 1:39:36
Статья в формате PDF
109 KB...
17 07 2026 5:12:12
Статья в формате PDF
107 KB...
16 07 2026 22:34:43
Статья в формате PDF
127 KB...
15 07 2026 20:32:55
Статья в формате PDF
253 KB...
14 07 2026 17:14:13
Статья в формате PDF
116 KB...
13 07 2026 10:51:42
Для оценки современного состояния природного фона и его изменений под действием техногенных факторов выполнены геохимические исследования почв на различных объектах нефтегазового комплекса Якутии. Показано, что при попадании в почву нефть и нефтепродукты сорбируются почвогрунтами и смешиваются с нативным органическим веществом почв, что приводит к изменению природного фона вплоть до формирования аномальных поверхностных геохимических полей техногенного генезиса.
...
12 07 2026 13:38:39
Статья в формате PDF
292 KB...
11 07 2026 15:57:18
Статья в формате PDF
116 KB...
10 07 2026 6:29:31
Статья в формате PDF
141 KB...
09 07 2026 9:36:48
Статья в формате PDF
163 KB...
08 07 2026 23:33:29
Статья в формате PDF
131 KB...
07 07 2026 6:15:18
Статья в формате PDF
114 KB...
05 07 2026 15:22:44
Статья в формате PDF
214 KB...
04 07 2026 13:22:34
Статья в формате PDF
121 KB...
03 07 2026 4:18:56
Статья в формате PDF
111 KB...
02 07 2026 4:52:27
Статья рассматривает механизм возникновения и пути передачи Shistosomiasis инфекции. С использованием хлопчатобумажной ткани, прошедшей специальную медицинскую обработку, в качестве основного материала для одежды проведены лабораторные исследования, в том числе и с живыми существами. Показано, что использование 5 %-ных растворов химических медицинских препаратов при отделке ткани позволяет достигнуть 100 %ного уровня защиты. Промышленно произведенная ткань обладает лучшими свойствами, чем лабораторные образцы, на 43 % и обеспечивает превосходные результаты защиты.
...
01 07 2026 17:38:34
Статья в формате PDF
255 KB...
30 06 2026 15:43:37
Статья в формате PDF
163 KB...
29 06 2026 13:42:45
Статья в формате PDF
113 KB...
28 06 2026 12:13:38
Статья в формате PDF
124 KB...
27 06 2026 4:56:47
Статья в формате PDF
98 KB...
26 06 2026 8:23:47
Статья в формате PDF
91 KB...
25 06 2026 10:43:43
Костная ткань обладает целым рядом уникальных физических свойств. Наиболее ценными с производственной точки зрения, представляются только некоторые из них: жесткость, твердость, упругость, эластичность. Наш научный интерес проявился на два основных свойства: жесткость и эластичность.
...
22 06 2026 10:57:20
Проведено поэтапное исследование, которое включало в себя оценку индивидуальных резервов соматического здоровья (СЗ) и оценку функционального состояния вегетативной нервной системы на основе исследования вариабельности ритма сердца (ВРС). Уровень СЗ оценивался в баллах. В результате проведенного нами исследования было выявлено, что риск манифестации хронической сосудистой патологии достаточно высок в группе с низкими энергетическими резервами организма (уровнем здоровья «низким» и «ниже среднего»), а таковых у нас оказалось 54,5 % из всех обследованных студентов БелГУ. Следующим этапом исследования была проверка этой версии. При анализе вариабельности сердечного ритма учитывались: показатель общей мощности спектра нейрогумopaльной регуляции сердечного ритма (TP); показатель, отражающий реактивность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы при проведении АОП; визуальная оценка степени кардио-респираторной синхронизации на основании данных спектрального анализа ВРС и пневмограммы. У обследуемых с низким уровнем соматического здоровья признаки вегетативной дисфункции различной степени выраженности наблюдались в 92,5 % случаев. В группе с низким уровнем СЗ реактивность парасимпатического отдела ВНС, отражающая адаптационные резервы организма, оказалась так же низкой. Таким образом, наша версия о взаимосвязи уровня соматического здоровья и частотой встречаемости вегетативной дисфункции полностью подтвердилась. Чем ниже уровень соматического здоровья, тем более вероятна манифестации хронической сосудистой патологии. При высоком уровне здоровья риск возникновения хронической соматической патологии минимален.
...
20 06 2026 6:21:42
Статья в формате PDF
119 KB...
19 06 2026 21:19:23
Статья в формате PDF
98 KB...
18 06 2026 11:17:22
Статья в формате PDF
136 KB...
16 06 2026 1:49:59
Статья в формате PDF
89 KB...
15 06 2026 18:11:52
Статья в формате PDF
141 KB...
14 06 2026 11:22:49
Статья в формате PDF
120 KB...
13 06 2026 3:49:15
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
