The flow of gas in a cylindrical channel at a subsonic speed
- Pages
- 96-103
Abstract
The article gives the account of steady flow of a perfect gas in a vertical channel having some other parameters set. The flow is supposed to be highspeed, subsonic and design, that is the gas pressure at the outlet equal to the pressure (back pressure), while the forces of gravity can be neglected. The boundary value problem is solves with the standard numerical method, the Mathcad in particular. The least squares method was used to find the empirical dependence of the heat nitrogen on the temperature. Third order polynomial approximation gives the average deviation from experimental data of less than 0.5 %. The paper also shows that with increase of the wall temperature of channel increases the required pressure at the inlet of the lance and the speed of the output. The latter fact is important in the process to increase the influence of the purge. The developed method allows applying the Mathcad to solve the boundary problem of gas dynamics of a perfect gas in the channel with heat supply. The authors also show the dependence of the viscosity and heat capacity on the gas temperature.
Reference
1. Корнеев С. В. Применение инжекционных технологий в металлургическом производстве // Литье и металлургия. 2011. № 2. С. 152—159.
2. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика : учебник. М., 1976.
3. Кузнецов Ю. М., Горшков А. В., Добровольский Б. В. Численное исследование двухфазного течения в донной фурме конвертера // Теплотехнические исследования процессов и агрегатов в черной металлургии. М., 1986. С. 47—51.
4. Куземко Р. Д., Наумов В. А. Математическая модель течения в фурмах для глубинной продувки расплавов порошками и инертными газами // Теплотехнические исследования процессов и агрегатов в черной металлургии. М., 1991. С. 103—125.
5. Харлашин П. С., Мохаммед А. К., Харин А. К., Куземко Р. Д. Влияние концентрации порошка на течение газовой взвеси в торкрет-фурме 160-т конвертера // Сталь. 2015. № 4. С.21—25.
6. Валуев Д. В. Внепечные и ковшовые процессы обработки стали в металлургии : учеб. пособие. Томск, 2010.
7. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М., 1978.
8. Юдаев Б. Н. Теплопередача: учебник. М., 1981.
9. Гавин Л. Б., Медведев В. А., Наумов В. А. Модель двухфазной турбулентной струи с учетом гетерогенного горения частиц // Физика горения и взрыва. 1988. Т. 24, № 3. С. 12—17.
10. Вукалович М. П., Кириллин В. А., Ремизов С. А. и др. Термодинамические свойства газов : учеб. пособие. М., 1953.
11. Великанов Н. Л., Наумов В. А., Корягин С. И. Гидравлический расчет системы подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону обработки материала // Вестник машиностроения. 2017. № 10. С. 70—74.