Исследование газодинамических процессов в проточной части адсорбционного фильтра с коротким диффузором на базе инженерной методики расчета
https://doi.org/10.25206/2588-0373-2024-8-4-54-62
EDN: XEETHL
Аннотация
В данной работе рассматриваются адсорбционные фильтры с коротким диффузором, используемые для удаления загрязняющих веществ из парогазовых смесей. Описывается процесс проектирования проточной части таких фильтров, который включает этапы определения параметров слоя адсорбента, моделирования газодинамических процессов с использованием численных методов, в программах ANSYS CFX, и анализа полученных результатов. Проведенные численные исследования охватывают различные варианты засыпки адсорбента, включая профилирование слоя и использование адсорбента с различной пористостью. Это позволяет выявить влияние указанных факторов на аэродинамическое сопротивление и эффективность работы фильтра в целом. Также предлагается алгоритм проектирования, который обеспечивает оптимальное соответствие толщины слоя адсорбента и локальной скорости потока, способствуя увеличению времени защитного действия фильтра и улучшению качества очистки.
Об авторах
А. С. Корнеева
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
КОРНЕЕВА Анастасия Сергеевна, ассистент кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология»
SPIN-код: 9506-8607
644050, г. Омск, пр. Мира, 11
Н. Ю. Филькин
Омский государственный технический университет
Россия
Россия
ФИЛЬКИН Николай Юрьевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология»
AuthorID (РИНЦ): 684478
AuthorID (SCOPUS): 56503788300
644050, г. Омск, пр. Мира, 11
Список литературы
1. Нитченко К. А., Шарапов А. И. Исследование протекания процесса адсорбции при использовании технологических адсорбентов // Будущее науки-2019: сб. науч. ст. 7-й Междунар. мол. науч. конф. Курск: Юго-Западный государственный университет, 2019. T. 6. С. 230–233.
2. Ягодовский В. Д. Адсорбция. Москва: Лаборатория знаний, 2015. 219 с. ISBN 978-5-93208-675-9.
3. Филькин Н. Ю., Жукова Е. А., Хусаинов С. А. [и др.] Численный анализ повышения газодинамической эффективности газового фильтра с коротким диффузором профилированием его проточной части // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 9-й Междунар. науч.-техн. конф. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2019. С. 66–67. EDN: HTDGMG.
4. Пронин В. А., Мамченко В. О., Долговская О. В., Цветков В. А. Очистка и дезодорация газовоздушных выбросов. Cанкт-Петербург: Университет ИТМО, 2022. 156 с. ISBN 9785-7577-0668-9.
5. Титова Л. М., Наурзгалиева Д. З. Совершенствование конструкции насадочных аппаратов за счет равномерного распределения газового потока // Нефтегазовые технологии и экологическая безопасность. 2023. № 4. С. 54–61. DOI: 10.24143/1812-9498-2023-4-54-61. EDN: LYHWCR.
6. Fil’kin N. Yu., Yusha V. Increasing the efficiency of the gas filter with a short diffuser by profiling its flow part // AIP Conference Proceedings. 2019. Vol. 2141 (1). P. 030062. DOI: 10.1063/1.5122112.
7. Корнеева А. С., Филькин Н. Ю. Методика численного расчета проточной части адсорбционного фильтра с коротким диффузором // Техника и технология нефтехимического и нефтегазового производства: материалы 14-й Междунар. науч.-техн. конф. (Омск, 12–15 марта 2024 г.). Омск: Изд-во ОмГТУ, 2024. С. 44–45.
8. Хафизов И. М., Гафаров Р. З., Жирнов Б. С. [и др.] Оптимизация процесса загрузки и регенерации адсорбента // Фундаментальные исследования. 2017. № 10-1. С. 56–61. EDN: WZDAAR.
9. Файзуллина Л. Т., Туманова Е. Ю. Применение технологии плотной укладки адсорбента в колонну для повышения эффективности его использования // Нефтегазовое дело. 2018. № 1. С. 23–31. DOI: 10.17122/ngdelo-2018-1-23-31.
10. Аэров М. Э., Тодес О. М., Наринский Д. А. Аппараты со стационарным зернистым слоем: гидравлические и тепловые основы работы. Ленинград: Химия, 1979. 176 с.
11. Кельцев Н. В. Основы адсорбционной техники. Москва: Химия, 1984. 512 с.
12. Пушнов А., Балтренас П., Каган А., Загорскис А. Аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем: моногр. Вильнюс: Техника, 2010. 346 с. ISBN 978-9955-28-643-1.
13. Дворецкий С. И., Дворецкий Д. С., Акулинин Е. И., Голубятников О. О. Моделирование и оптимизация циклических адсорбционных процессов для разделения и очистки газовых смесей: моногр. Тамбов: Издат. центр ТГТУ, 2021. 212 с. ISBN 978-5-8265-2417-6.
14. Филиппов Г. А., Меламед Л. Э., Тропкина А. И. Методика математического моделирования и анализ гидродинамики систем, содержащих засыпки и перфорированные перегородки, на основе вычислительного комплекса ANSYS // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2005. № 11-12. С. 64–79. EDN: KJUSAR.
15. Файзуллина Л. Т., Туманова Е. Ю. Численное моделирование гидродинамики потока в слое адсорбента // Актуальные проблемы науки и техники. 2017. Т. 2. С. 33–35. EDN: YTBHCB.
16. Дворецкий С. И., Дворецкий Д. С., Акулинин Е. И., Голубятников О. О. Моделирование и оптимизация циклических адсорбционных процессов для разделения и очистки газовых смесей: моногр. Тамбов: Изд. центр ТГТУ, 2021. 212 с. ISBN 978-5-8265-2417-6.
17. ANSYS Workbench User’s Guide. Release 12.1 / ANSYS, Inc. URL: https://www.fluid.tuwien.ac.at/322057?action=AttachF ile&do=get&target=fluug.pdf (дата обращения: 01.04.2024).
18. Xu P., Wen J., Zhao X. [et al.]. Study on adsorption characteristics optimization of vertical radial flowadsorber // Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering. 2022. Vol. 17 (2). DOI: 10.1002/apj.2755.
Рецензия
Для цитирования:
Корнеева А.С., Филькин Н.Ю. Исследование газодинамических процессов в проточной части адсорбционного фильтра с коротким диффузором на базе инженерной методики расчета. Омский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение". 2024;8(4):54-62. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2024-8-4-54-62. EDN: XEETHL
For citation:
Korneevа A.S., Filkin N.Yu. Improving the efficiency of adsorption filters with a short diffuser by improving their flow part. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2024;8(4):54-62. (In Russ.) https://doi.org/10.25206/2588-0373-2024-8-4-54-62. EDN: XEETHL
Просмотров:
12
JATS XML
Послать статью по эл. почте 