DOI: https://doi.org/10.20998/2078-774X.2016.10.20

INFLUENCE OF THE MAIN GEOMETRIC FACTORS

Oleksandr Pavlovich Kostyuk

Анотація


The main criteria for the development of new highly efficient contact devices are the heat-mass exchange process intensification and the capital expenditure reduction. This scientific paper gives consideration to experimental investigation data obtained for the influence of basic geometric characteristics of vertical channels (channel height and diameter, the aperture diameter and the cross-section area of distribution grating), the influence of the methods and conditions of air supply on the hydraulic resistance of dynamic two-phase flow. It is shown that at relatively small channel diameters (Bo number < 10) the structure of two-phase flow in independent of the method of delivery of gas phase to the working channel. However, as the channel diameter is increased (the Bond number value 10 < Bo < 30) the conditions of delivery of gaseous phase influence the two-phase flow structure. To provide the uniform structure of dynamic two-phase layer in the channel cross-section it is necessary to provide the distributed supply of gas phase through the openings of distribution grating in the bubble device. A change in the height of the working section actually produces no influence on the longitudinal average gradient of total pressure losses. For the practical application of bubble apparatuses the bubble layer is recommended with operation characteristics of liquid and gaseous phase that provide minimum hydraulic resistance for the two-phase layer.

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Aronov, Y. Z. (1990), Kontaktnij nagrev vody produktamy sgoranyja pryrodnogo gaza [Contact water heating products of natural gas exhaust], Nedra, Leningrad, Russian.

Bezrodnyj, M. K., Nazarova, І. О. and Kostyuk, O. P., Nacional'nyj Tehnichnyj Universytet Ukrai'ny "Kyi'vs'kyj Politehnichnyj Instytut" (2007),

"Nagrivnyk tekuchoi' ridyny", Kiev, Ukraine, Patent 22852.

Omar, H. and Pohvalov, Ju. E. (2006), "Gidrodinamika i struktura dvuhfaznogo potoka pri barbotazhnom rezhime v trubah nebol'shogo diametra [Hydrodynamics and Structure of Two-Phase Flow in the Bubbling Regime in Small-Diameter Tubes]", Teplojenergetika [Thermal Engineering],no. 4, pp. 74–77, ISSN 0040-3636.

Кostyuk, О. Р. (2014), "Rezhymy techiyi dvofazovykh sumishey u protochnomu barbotazhnomu shari utylizatora teploty vidkhidnykh haziv [Flow Modes of Two-Phase Mixtures in the Flow Bubbling Balloon of the Heat-Utilizer of Released Gases]". Bulletin of NTU "KhPI". Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 12(1055), pp. 163–170, ISSN 2078-774X.

Bezrodnyj, M. K., Кostyuk, О. Р., Golijad N. N., Barabash P. A. (2011), "Kontaktnyj teplomasoobmen v protochnom barbotazhnom sloe. Chast' 1. Teplootdacha [Contact Heat and Mass Transfer in a Flowing Bubbling Layer. Part 1. Heat Transfer]", Promyshlennaja teplotehnika [Industrial Heat Engineering], no. 33.6, pp. 39–45, ISSN 0204-3602.

Bezrodnyj, M. K., Кostyuk, О. Р., Golijad N. N., Barabash P. A. (2012), "Kontaktnyj teplomasoobmen v protochnom barbotazhnom sloe. Chast' 2. Massootdacha [Contact Heat and Mass Transfer in a Flowing Bubbling Layer. Part 2. Mass Transfer]", Promyshlennaja teplotehnika [Industrial Heat Engineering], no. 34.2, pp. 33–39, ISSN 0204-3602.

Bezrodnyj, M. K., Golijad N. N., Barabash P. A., Golubєv O. B., Nazarova I. O., Кostyuk, О. Р. (2009), "Teplo- i masoviddacha pry oholodzhenni parogazovoi' sumishi v protochnomu barbotazhnomu kontaktnomu aparati [Heat and mass radiation while cooling of vapor-gas mixture in a running bubbling contact apparatus]", Tehnichna teplofizyka ta promyslova teploenergetyka [Engineering Thermophysics and Industrial Thermal Engineering], vol. 1, pp. 34–45, ISSN 2077-1134.

Bezrodnyj, M. K., Pioro, I. L. and Kostjuk, T. O. (2005) Processy perenosa v dvuhfaznyh termosifonnyh sistemah. Teorija i praktika [Transfer Processes in Two-Phase Thermosyphon Systems. Theory and Practicle], Fakt, Kiev, Uktaine.

Jurenev, V. N. and Lebedev, P. D. (1976), Teplotehnicheskij spravochnik [Heat Engineering a reference book], vol. 2. Jenergija, Moscow, Russia.

Kutateladze, S. S. and Styrikovich, М. А. (1976), Gidrodinamika gazozhidkostnyh system [Hydrodynamics of Gas-Liquid Systems], Jenergija, Moscow, Russia.

Uollis, G. (1972), Odnomernye dvuhfaznye techenija [One-Dimensional Two-Phase Flows], Mir, Moscow, Russia.

Omar, H. and Pohvalov, Ju. E. (2007), "Parametry snarjadnogo techenija pri barbotazhnom rezhime v trubah nebol'shogo diametra [The Parameters of Slug Flow in Small-Diameter Tubes under Bubbling Conditions]", Teplojenergetika [Thermal Engineering],no. 1, pp. 58–61, ISSN 0040-3636.

Kutateladze, S. S. and Nakorjakov, V. E. (1984), Teplomassoobmen i volny v gazozhidkosnyh sistemah [Heat and Mass Transfer and Waves in Gas-Liquid Systems], Nauka, Novosibirsk, Russia.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1    Аронов, И. З. Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа [Текст] / И. З. Аронов. – Ленинград : Недра, 1990. – 280 с.

 

2    Деклараційний патент на корисну модель № 22852 України, МПК F24H6/00. Нагрівник текучої рідини / Безродний М. К., Назарова І. О., Костюк О. П. ; Заявник та власник Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут». – № u2006 13907 ; заявл. 27.12.2006 ; опубл.25.04.2007, Бюл. № 5.

 

3    Омар, Х. Гидродинамика и структура двухфазного потока при барботажном режиме в трубах небольшого диаметра [Текст] / Х. Омар, Ю. Е. Похвалов // Теплоэнергетика. – 2006. – № 4. – С. 74–77. – ISSN 0040-3636.

 

4    Костюк, О. П. Режими течії двофазових сумішей у проточному барботажному шарі утилізатора теплоти відхідних газів [Текст] / О. П. Костюк // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2014. – № 12(1055). – С. 163–170. – Бібліогр. : 14 назв. – ISSN 2078-774X.

 

5    Безродный, М. К. Контактный тепломасообмен в проточном барботажном слое. Часть 1. Теплоотдача [Текст] / М. К. Безродный, А. П. Костюк, Н. Н. Голияд, П. А. Барабаш // Промышленная теплотехника. – 2011. – Т. 33, № 6. – С. 39–45. – ISSN 0204-3602.

 

6    Безродный, М. К. Контактный тепломасообмен в проточном барботажном слое. Часть 2. Массоотдача [Текст] / М. К. Безродный, А. П. Костюк, Н. Н. Голияд, П. А. Барабаш // Промышленная теплотехника. – 2012. – Т. 34, № 2. – С. 33–39. – ISSN 0204-3602.

 

7    Безродний, М. К. Тепло- і масовіддача при охолодженні парогазової суміші в проточному барботажному контактному апараті [Текст] / М. К. Безродний, М. Н. Голіяд, П. О. Барабаш, О. Б. Голубєв, І. О. Назарова, О. П. Костюк // Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. –Дніпропетровськ : Нова ідеологія, 2009. – Вип. 1. – С. 34–45. – ISSN 2077-1134.

 

8    Безродный, М. К. Процессы переноса в двухфазных термосифонных системах. Теория и практика [Текст] / М. К. Безродный, И. Л. Пиоро, Т. О. Костюк. – Киев : Факт, 2005. – 704 с.

 

9    Юренев, В. Н. Теплотехнический справочник [Текст] : справ. в 2-х т. / В. Н. Юренев, П. Д. Лебедев. – М. : Энергия, 1976. – Т. 2. – 895 с.

 

10  Кутателадзе, С. С. Гидродинамика газожидкостных систем [Текст] / С. С. Кутателадзе, М. А. Стырикович. – Москва : Энергия, 1976. – 296 с.

 

11  Уоллис, Г. Одномерные двухфазные течения [Текст] / Г. Уоллис. – Москва : Мир, 1972. – 440 с.

 

12  Омар, Х. Параметры снарядного течения при барботажном режиме в трубах небольшого диаметра [Текст] / Х. Омар, Ю. Е. Похвалов // Теплоэнергетика. – 2007. – № 1. – С. 58–61. – ISSN 0040-3636.

 

13  Кутателадзе, С. С. Тепломассообмен и волны в газожидкосных системах [Текст] / С. С. Кутателадзе, В. Е. Накоряков. – Новосибирск : Наука, 1984. – 303 с.