Течение газа с дисперсной примесью в цилиндрическом канале при дозвуковой скорости
- Страницы / Pages
- 81-91
Аннотация
Представлены методика и алгоритм расчета динамических характеристик течения газа в цилиндрическом канале при дозвуковой скорости и при наличии дисперсной примеси в газе. Задача определения динамических характеристик процессов подачи инертных газов, содержащих дисперсные примеси, в ковши и конвертеры используется для повышения точности дозирования инертных газов. Соответствующая краевая задача не имеет аналитического решения. Рассмотрена динамика стационарного течения совершенного газа, содержащего дисперсные примеси, в вертикальном канале. Представлены результаты решения краевой задачи численным методом в среде Mathcad. Показаны итоги исследования изменений параметров газа вдоль канала при различных расходах. Графики представлены в размерных переменных. В частности, исследованы распределенная плотность дисперсной фазы, температура несущей и дисперсной фазы, числа Маха M, Рейнольдса Re, Нуссельта Nu, Стокса St.
Abstract
In this article, we present a method and an algorithm for calculating the dynamic characteristics of gas flow in a cylindrical channel at a subsonic speed, in the presence of dispersed particles in the gas. The problem of identifying the dynamic characteristics of dispersed particle- containing inert gas feed into ladles and the converter is used to improve the accuracy of inert gas dosing. The relevant boundary value problem has no analytical solution. We consider the dynamics of a steady flow of a perfect gas containing dispersed particle in a vertical channel. Numerical methods are used to obtain a solution to the boundary value problem in the Mathcad environment. We present the results of a study of changes in gas parameters along the channel at different gas flow rates. The graphs show dimensional variables. We consider the distributed density of the dispersed phase, the temperatures of the carrier and dispersed phases, the Mach number M, the Reynolds number Re, the Nusselt number Nu, and the Stokes number Stk.
Список литературы
1. Великанов Н. Л., Наумов В. А., Корягин С. И. Течение газа в цилиндрическом канале при дозвуковой скорости // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер.: Физико-математические и технические науки. 2018. № 1. С. 96—103.
2. Корнеев С. В. Применение инжекционных технологий в металлургическом производстве // Литье и металлургия. 2011. № 2. С. 152—159.
3. Svyazhin A. A., Krushke E. Mixing of the metal and mass transfer during the tapping of a semifinished product from an oxygen converter // Metallurgist. 2005. Vol. 49, iss. 11—12. P. 432—438.
4. Faure H. New technologies for the production of iron and steel // Revue de métallurgie. Cahiers d’informations techniques. 1994. Vol. 91, iss. 1. P. 49—60.
5. Koria S. C. Principles and applications of gas injection in steelmaking practice // Scandinavian journal of metallurgy. 1993. Vol. 22, iss. 5. P. 271—279.
6. 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.
7. Валуев Д. В. Внепечные и ковшовые процессы обработки стали в металлургии. Томск, 2010.
8. Svyazhin A. A., Krushke E. Mixing of the metal and mass transfer during the tapping of a semifinished product from an oxygen converter // Metallurgist. 2005. Vol. 49, iss. 11—12. P. 432—438.
9. Faure H. New technologies for the production of iron and steel // Revue de métallurgie. Cahiers d’informations techniques. 1994. Vol. 91, iss. 1. P. 49—60.
10. Koria S. C. Principles and applications of gas injection in steelmaking practice // Scandinavian Journal of Metallurgy. 1993. Vol. 22, iss. 5. P. 271—279.
11. Crowe C. T., Sommerfeld M., Tsuji Y. Multiphase Flows with Droplets and Particles. Florida, 1998.
12. Sommerfeld M., Huber N. Experimental analysis and modelling of particle-wall collisions // International Journal of Multiphase Flow. 1999. Vol. 25. P. 1457—1489.
13. Великанов Н. Л., Наумов В. А., Космодамианский А. С. Моделирование осаждения твeрдых частиц в пульпопроводе // Наука и техника транспорта. 2011. № 2. С. 69—78.
14. Великанов Н. Л., Наумов В. А., Примак Л. В. Осаждение частиц взвесей в воде // Механизация строительства. 2013. № 7. С. 44—48.