Авторы

Адаптация закономерностей процесса коагуляции к математической модели образования кристаллов диоксида углерода

DOI: 10.17586/1606-4313-2020-19-2-73-78
УДК 621.594

Адаптация закономерностей процесса коагуляции к математической модели образования кристаллов диоксида углерода

Данилов М. М., Апицына О.С.

Ссылка для цитирования: Данилов М.М., Апицына О.С. Адаптация закономерностей процесса коагуляции к математической модели образования кристаллов диоксида углерода // Вестник Международной академии холода. 2020. № 2. С.73-78

Аннотация
При расширении в низкотемпературных турбодетандерах газового потока, содержащего пары диоксида углерода, происходит процесс кристаллообразования, т.е. часть паров переходит в твердое состояние. В определенных сечениях проточной части детандера образуются кристаллы-зародыши, которые растут по мере движения в проточной части. Поэтому в каждом из определенных сечений проточной части могут находиться кристаллы диоксида углерода различного размера. В результате их взаимодействия может произойти коагуляция, выражающаяся как прилипание более мелких кристаллов к более крупным. Исследуется влияние процесса коагуляции на изменение количества более мелких кристаллов и на рост более крупных. Это позволит, при необходимости, внести коррективы в математическую модель процесса кристаллообразования. Разработан математический аппарат для расчета процесса коагуляции кристаллов диоксида углерода. Приведены практические результаты исследования, которые указывают на незначительное количество кристаллов, способных к коагуляции при рассмотренных условиях.

Ключевые слова: кристаллы диоксида углерода, коагуляция, сечения проточной части, количество кристаллов, параметр кристалла, группы кристаллов, расширение газовой смеси.

Список литературы

1. Данилов М.М. Моделирование процесса вымораживания диоксида углерода в объеме расширяющегося газового потока // Известия СПбГУНиПТ. 2007. №1. С. 6-8.

2. Данилов М.М., Смирнов А.С. Основные особенности образования твердой фазы диоксида // Вестник Международной академии холода. 2014. № 2. С. 37-40.

3. Данилов М.М. Рост кристаллов диоксида углерода в объеме расширяющегося газового потока // Известия СПбГУНиПТ. 2006. № 1. С. 18-20.

4. Гришин С.Д., Тишин А.П., Хайрутдинов Р.И. Неравновесное двухфазное течение в сопле Лаваля с коагуляцией частиц полидисперсного конденсата // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1969. №2. С. 112-117.

5. Соловьев А.Д. Слияние капель жидкости при соударениях // Труды ЦАО. 1969. Вып. 89. С. 3-25.

6. Тишин А.П., Хайрутдинов Р.И. К расчету коагуляции частиц конденсата в соплах Лаваля // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1971. № 5. С. 181-185.

7. Marble F.E. Droplet Agglomeration in Rocket Nozzles Caused by Particle Slip and Collision // Astronautica Acta. 1967. V. 13. No. 2. P. 159-166.

8. Стернин Л.Е. Основы газодинамики двухфазных течений в соплах. – М.: Машиностроение. 1974. 212 с.

9. Данилов М.М. Особенности процесса получения твердого диоксида углерода в низкотемпературных турбодетандерах // Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. СПб.: СПбГУНиПТ. 2003. 143 с.

10. Амелин А.Г. Теоретические основы образования тумана при конденсации пара. М.: Химия,1972. 304 с.

11. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука. 1970. 904 с.

12. Теверовский Е.Н. Перенос аэрозольных частиц турбулентными потоками / Теверовский Е.Н., Дмитриев Е.С. М.: Энергоатомиздат. 1988. 160 с.

13. X.-Y. Li, A. Brandenburg, N.E.L. Haugen, G. SvenssonEulerianandLagrangianapproachestomultidimensionalcondensationandcollection // J. Adv. Model. EarthSyst. 2017. V. 9. No. 2. P. 1116-1137.

14. Кондратьев Н.В. Коагуляция частиц твердого диоксида углерода при расширении продуктов сгорания топлива в турбодетандере // Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. Омск: ОГТУ. 2004. 124 с.

Читать статью полностью