КАРТИНИ ТЕЧІЇ НЕНЬЮТОНІВСЬКОЇ РІДИНИ У ВИХОРОКАМЕРНИХ НАСОСАХ

Автор(и)

  • Андрій Роговий Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25
  • Артем Нескороженый Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, 61002, Украина, г. Харь-ков, ул. Ярослава Мудрого, 25

DOI:

https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2021.92.1.125

Ключові слова:

вихорокамерний насос, бінгамівська рідина, реологія, картини течії, неньютонівські середовища

Анотація

Проведено дослідження картин течії неньютонівської (бінгамівської) рідини у вихорокамерному насосі на основі математичного моделювання. Модель складена на основі осереднених рівнянь Рейнольдса та SST (Shear Stress Transport) моделі турбулентності. Визначено вплив реологічних параметрів рідини, що перекачується, на кінематичні характеристики течії в насосі. Збільшення в’язкості рідини знижує показники ефективності насоса.

Біографії авторів

Андрій Роговий, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25

д.т.н., проф.
кафедри теоретичної механіки та гідравліки

Артем Нескороженый, Харьковский национальный автомобильно-дорожный университет, 61002, Украина, г. Харь-ков, ул. Ярослава Мудрого, 25

аспирант кафедры теоретической механики и гидравлики

Посилання

References

Loureiro, L. M. E. F., Gil, P. B. F., de Campos, F. V., Nunes, L. J. R., & Ferreira, J. M. F. (2018). Development and rheological characterisation of an industrial liquid fuel consisting of charcoal dispersed in water. Journal of the Energy Institute, 91(4), 519-526.

Glushkov, D. O., Strizhak, P. A., & Chernetskii, M. Y. (2016). Organic coal-water fuel: Problems and advances. Thermal Engineering, 63(10), 707-717.

Mishra, S. K., & Kanungo, S. B. (2000). Factors affecting the preparation of highly concentrated coal-water slurry (HCCWS). Journal of Scientific & Industrial Research, 59, 765-790.

Rao, M. A., Pavan Kumar, M. V., Subba Rao, S., & Narasaiah, N. (2018). Rheological behavior of coal-water slurry using sodium tripolyphosphate as a dispersant. International Journal of Coal Preparation and Utilization, 1-13.

Pinchuk, V. A., Sharabura, T. A., & Kuzmin, A. V. (2017). Improvement of coal-water fuel combustion characteristics by using of electromagnetic treatment. Fuel Processing Technology, 167, 61-68.

Zasypkin, I. M., Murko, V. I., Fedyaev, V. I., & Baranova, M. P. (2012). Systems of ignition and combustion stabilization for water-coal fuel. Thermal science, 16(4), 1229-1238.

Staroń, A., Kowalski, Z., Staroń, P., & Banach, M. (2016). Analysis of the useable properties of coal-water fuel modified with chemical compounds. Fuel Processing Technology, 152, 183-191.

Boylu, F., Dincer, H., & Ateşok, G. (2004). Effect of coal particle size distribution, volume fraction and rank on the rheology of coal–water slurries. Fuel Processing Technology, 85(4), 241-250.

Tarodiya, R., & Gandhi, B. K. (2017). Hydraulic performance and erosive wear of centrifugal slurry pumps-A review. Powder Technology, 305, 27-38.

Tse, P. W., & Wang, D. (2017). Enhancing the abilities in assessing slurry pumps’ performance degradation and estimating their remaining useful lives by using captured vibration signals. Journal of Vibration and Control, 23(12), 1925-1937.

Rogovyi, A., & Ye, Voronova. (2016). Comparative analysis of performance characteristics of jet vortex type superchages. Automobile Transport, (38). 93-98.

Syomin D.O., Rogovyi A.S. (2017). Vykhorokamerni nahnitachi [Vortex chamber superchargers]. Monograph. Kharkiv. 204 p. [in Ukrainian].

Meakhail, T., & Teaima, I. (2012). Experimental and numerical studies of the effect of area ratio and driving pressure on the performance of water and slurry jet pumps. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Sci-ence, 226(9), 2250-2266.

Syomin D.O., Rogovyi A.S. (2015). Vplyv umov vkhodu seredovyshcha, shcho perekachuyet’sya, na enerhetychni kharakterystyky vykhrekamernykh nasosiv [Influence of the input conditions of the pumped mediums on the energy characteristics of the vortex chamber superchargers]. Visnyk Natsional’noho tekhnichnoho universytetu KhPI. Seriya: Hidravlichni mashyny ta hidroahrehaty, (3), 130-136 [in Ukrainian].

Syomin D.O., Rogovyi A.S., Levashov A.M. (2016). Vplyv zakruchennya potoku, shcho perekachuyet’sya, na enerhetychni kharakterystyky vykhrekamernykh nasosiv. [Influence of the swirling of the pumped stream on the energy characteristics of the vortex chamber pumps]. Visnyk Natsional’noho tekhnichnoho universytetu KhPI. Seriya: Hidravlichni mashyny ta hidroahrehaty (20), 68-71 [in Ukrainian].

Rogovyi A.S. (2016). Osoblyvosti rezhymiv roboty vykhorokamernykh nahnitachiv. [Features of vortex chamber superchargers working mode] Vestnyk Khar’kovskoho natsyonal’noho avto-mobyl’no-dorozhnoho unyversyteta: sb. nauch. tr. (75), 120–128.

Rogovyi A.S. Kontseptsiya stvorennya vykhorokamernykh nahnitachiv ta pryntsypy pobudovy system na yikh osnovi. [The concept of vortex chamber superchargers creation and the principle of systems designing on their basis]. Visnyk Skhidnoukrayins’koho natsional’noho universytetu imeni Volodymyra Dalya, 3(233), 168-173.

Evdokimov, O. A. (2020, March). The influence of the ratio of the diameters of the vortexes and mixing chambers of a vortex ejector on its own characteristics. In AIP Conference Proceedings 2211 (1), 060001.

Rogovyi, A. (2016). Verification of fluid flow calculations in vortex chamber superchargers. Automobile Transport, (39). 39-46.

Rogovyi A. (2018) Energy performances of the vortex chamber supercharger. Energy, 163, 52-60.

Ou, G., Ouyang, P., Zheng, Z., Jin, H., Bie, K., & Wang, C. (2019). Investigation on failure process and structural improvement of a high-pressure coal water slurry valve. Engineering Failure Analysis, 96, 1-17.

Kumar, N., Singh, K. P., Dwivedi, V. K., Yadav, J. K., Kumar, S., & Kumar, N. (2020). A Study on Coal Ash Slurry Flow at Higher Solid Concentrations in Pipeline. In Proceedings of International Conference in Mechanical and Energy Technology, 817-822.

Guangjie, P., Xin, H., Ling, Z., Guoxin, Z., & Hong, Z. (2020). Solid-liquid Two-phase Flow and Wear Analysis in a Large-scale Centrifugal Slurry Pump. Engineering Failure Analysis, 104602.

Cheremushkin, V., & Polyakov, A. (2020). Investigation of the influence of geometric pa-rameters of a multi-nozzle jet pump on its energy characteristics. IOP Conf. Series: MS&E, 779(1), 012056.

Smirnov, P. E., & Menter, F. R. (2009). Sensitization of the SST turbulence model to rotation and curvature by applying the Spalart–Shur correction term. Journal of turbomachinery, 131(4).

Syomin D.O., Rogovyi A.S., Levashov A.M., Levashov Ya.M. (2016). Verifikatsiya raschetov techenii v vikhrekamernykh ustroistvakh [Verification of calculations of flows in the vortex chamber devices]. Visnyk NTUU "KPI". Ser. Mashynobuduvannya, 2 (77), 71-78 [in Russian].

Alahmadi, Y. H., & Nowakowski, A. F. (2016). Modified shear stress transport model with curvature correction for the prediction of swirling flow in a cyclone separator. Chemical Engineering Science, 147, 150-165.

Huang, S., Wei, Y., Guo, C., & Kang, W. (2019). Numerical Simulation and Performance Prediction of Centrifugal Pump’s Full Flow Field Based on OpenFOAM. Processes, 7(9), 605.

Besagni, G., & Inzoli, F. (2017). Computational fluid-dynamics modeling of supersonic ejectors: Screening of turbulence modeling approaches. Applied Thermal Engineering, 117, 122-144.

Han, X., Sagaut, P., & Lucor, D. (2012). On sensitivity of RANS simulations to uncertain turbulent inflow conditions. Computers & Fluids, 61, 2-5.

Potapov A.G. (2016). Laminarno-turbulentnyy perekhod pri teche-nii n’yutonovskikh i nen’yutonovskikh zhidko-stey v krugloy trube [Laminar-turbulent transition in the flow of Newtonian and non-Newtonian fluids in a round pipe]. Vesti gazovoy nauki, 2(26), 174-182.

Chernetskaya-Beletskaya, N., Rogovyi, A., Baranov, I., Krut, A., Miroshnikova, M., & Bragin, N. (2019). Increasing the efficiency of highly concentrated coal-water fuel based on the simulation of non-Newtonian fluid flow. In MATEC Web of Conferences, 294, 01009.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-03-04 — Оновлено 2021-03-04

Номер

Розділ

ГАЛУЗЕВЕ МАШИНОБУДУВАННЯ