Теоретико-экспериментальные исследования влияния параметров газового потока на унос капель жидкости из экспериментальной ёмкости

На основе математического моделирования получены значения скоростей над поверхностью жидкости в экспериментальной ёмкости для обеспечения условия отрыва и уноса капель. Разработана программа физических экспериментов по уносу капель жидкости из экспериментальной ёмкости. Проведено физическое моделирование уноса капель жидкости из экспериментальной ёмкости, которое показало, что процент отделения жидкой фазы сепаратором увеличивается с увеличением температурного режима входного газового потока. При температуре входного газового потока равной 20 ºС процент отделения составил 62 %, при 30 ºС — 69 %, при 35 ºС — 70 %, при 40 ºС — 78 %.

1. ГОСТ Р. 52925-2018. Изделия космической техники. Общие требования к космическим средствам по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства. Введ. 01–01–2019. Москва: Стандартинформ, 2018. 11 с.

2. NASA-STD-8719.9. Lifting Standard. URL: https://standards.globalspec.com/std/13107882/NASA-STD-8719.9 (дата обращения: 21.04.2024).

3. IADC-02-01. Space Debris Mitigation Guidelines. URL: https://newspaceeconomy.ca/wp-content/uploads/2022/09/iadc-space-debris-guidelines-revision-2.pdf (дата обращения: 21.04.2024).

4. Trushlyakov V., Urbansky V. Risk reduction of tank explosion based on passivation of unusable propellant residues // Journal of Space Safety Engineering. 2023. Vol. 10, Issue 4. P. 522–530. DOI: 10.1016/j.jsse.2023.09.005. EDN: KQXBNA.

5. Briot D. Impacts of the Space Debris Mitigation Rules on the Spacecraft Design in Airbus Defence and Space // Proceedings of the 7th European Conference on Space Debris, Darmstadt, Germany, April 2017 / Eds. T. Flohrer, F. Schmitz. ESA Space Debris Office. URL: https://conference.sdo.esoc.esa.int/proceedings/sdc7/paper/878/SDC7-paper878.pdf (дата обращения: 12.04.2024).

6. Inoue Ch., Maeda I. On the droplet entrainment from gassheared liquid film // Physics of Fluids. 2021. Vol. 33 (1). 011705. DOI: 10.1063/5.0038399.

7. Минко К. Б., Артемов В. И., Яньков Г. Г. [и др.]. Численное моделирование конденсации пара при течении парогазовой смеси в канале переменного сечения с пучком гладких горизонтальных труб // Теплоэнергетика. 2019. № 12. С. 68–76. DOI: 10.1134/S0040363619120063. EDN: AAFLQP.

8. Минко М. В., Ягов В. В. Моделирование распределения жидкости между ядром и пленкой в адиабатных дисперсно-кольцевых двухфазных потоках // Теплоэнергетика. 2014. № 1. С. 68. DOI: 10.1134/S0040363614010093. EDN: RPARCD.

9. Wang K., Bai B., Ma W. A model for droplet entrainment in churn flow // Chemical Engineering Science. 2013. Vol. 104. P. 1045–1055. DOI: 10.1016/j.ces.2013.10.028.

10. Berna C., Escrivá A., Muñoz-Cobo J. L. [et al.]. Review of droplet entrainment in annular flow: Interfacial waves and onset of entrainment // Progress in Nuclear Energy. 2014. Vol. 74. P. 14–43. DOI: 10.1016/j.pnucene.2014.01.018.

11. Zdornikov S. A., Isaenkov S. V., Cherdantsev A. V. Axial and azimuthal development of disturbance waves in annular flow in a horizontal pipe // International Journal of Multiphase Flow. 2024. Vol. 172. 104704. DOI: 10.1016/j.ijmultiphaseflow.2023.104704.

12. Durve A. P., Patwardhan A. W. Numerical and experimental investigation of onset of gas entrainment phenomenon // Chemical Engineering Science. 2012. Vol. 73. P. 140–150. DOI: 10.1016/j.ces.2012.01.030.

13. Mondal A., Sharma S. L. Prediction of entrainment fraction in two-phase gas-liquid co-current annular flow-A machine learning approach // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2024. Vol. 226. 125499. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2024.125499.

14. Fluent A. Ansys fluent theory guide. Ansys Inc., USA, 2011. Р. 724–746. URL: https://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/th/main_pre.htm (дата обращения: 12.04.2024).

15. Кутателадзе С. С., Стырикович М. А. Гидродинамика газожидкостных систем / под ред. И. В. Волобуева, Н. М. Пеунова. 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Энергия, 1972. 296 с.

16. TEPLOCONTROL-C: приборы регулирования и контроля технологических процессов. URL: https://teplocontrol-c.ru/katalog/4355.html?ysclid=lr4uhs3ebx282428924 (дата обращения: 02.03.2024).

17. Промышленная автоматизация. URL: https://industriation.ru/162727/ (дата обращения: 02.03.2024).

18. Промышленная автоматизация. URL: https://industriation.ru/565403/ (дата обращения: 12.04.2024).

19. Продажа и ремонт компрессорного оборудования Бежецкого завода АСО // B-Compressor.ru. URL: https://b-compressor.ru/product/resiver-dlya-kompressorak22?ysclid=lr4uspj9b5528956702 (дата обращения: 12.04.2024).

20. A-FLOW F-VF200 Расходомеры акриловые // Новые технологии. URL: https://aflow.nt-rt.ru/price/catalog/164152?ysclid=lr4uw85xrt448164401 (дата обращения: 12.04.2024).

21. Лабораторные весы ВЕСТА ВМ-510ДМ // Юмета-Казань. URL: https://u-ves.ru/catalog/vesy/laboratornye_vesy/laboratornye_vesy_vm_510dm/?utm_source=yandex&utm_medium=cpc&utm_campaign=Dinamika_Kazan&utm_content=10010167392&utm_term=&yclid=3385249188704944127 (дата обращения: 12.04.2024).