Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 558332)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Вихревые и двухфазные потоки в технологии промывки судовых систем: монография (220,00 руб.)

0   0
Первый авторСтенин Валерий Александрович
АвторыЛебедева Елена Геннадьевна
ИздательствоСеверный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова
Страниц104
ID744286
АннотацияДано теоретическое и экспериментальное обоснование использования вихревого и двухфазного потоков для совершенствования технологических процессов промывки судовых систем. Разработаны математические модели промывки судовых систем, которые уточняют условия взаимодействия твердой частицы загрязнения с турбулентным потоком однофазной и двухфазной жидкости в ядре потока и в ламинарном вязком подслое. Предложены способы и технические решения для организации устойчивого двухфазного потока в протяженных судовых системах. Теоретические исследования подкреплены экспериментами, которые показывают целесообразность интенсификации гидродинамического процесса очистки судовых систем вихревым и двухфазным потоком.
Кому рекомендованоДля инженерно-технических работников предприятий, решающих задачи монтажа, испытания и сдачи судовых систем, а также аспирантов и студентов
ISBN978-5-261-01407-2
Стенин, В.А. Вихревые и двухфазные потоки в технологии промывки судовых систем: монография [Электронный ресурс] / Е.Г. Лебедева, В.А. Стенин .— Архангельск : Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2019 .— 104 с. : ил. — ISBN 978-5-261-01407-2 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/744286

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Вихревые_и_двухфазные_потоки_в_технологии_промывки_судовых_систем_монография.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» В.А. Стенин, Е.Г. Лебедева ВИХРЕВЫЕ И ДВУХФАЗНЫЕ ПОТОКИ В ТЕХНОЛОГИИ ПРОМЫВКИ СУДОВЫХ СИСТЕМ Монография Архангельск САФУ 2019 1
Стр.1
УДК 629.12.03-2018 ББК 39.45 С79 Рекомендовано к изданию научно-методическим советом Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова Рецензенты: Л.Я. Дьячков, гл. технолог-начальник Научно-технологического управления ПО «Северное машиностроительное предприятие»; М.Л. Ивлев, директор института судостроения и морской арктической техники (Севмашвтуз) Стенин, В.А. С79 Вихревые и двухфазные потоки в технологии промывки судовых систем: монография / В.А. Стенин, Е.Г. Лебедева; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. – Архангельск: САФУ, 2019. – 104 с. ISBN 978-5-261-01407-2 Дано теоретическое и экспериментальное обоснование использования вихревого и двухфазного потоков для совершенствования технологических процессов промывки судовых систем. Разработаны математические модели промывки судовых систем, которые уточняют условия взаимодействия твердой частицы загрязнения с турбулентным потоком однофазной и двухфазной жидкости в ядре потока и в ламинарном вязком подслое. Предложены способы и технические решения для организации устойчивого двухфазного потока в протяженных судовых системах. Теоретические исследования подкреплены экспериментами, которые показывают целесообразность интенсификации гидродинамического процесса очистки судовых систем вихревым и двухфазным потоком Для инженерно-технических работников предприятий, решающих задачи монтажа, испытания и сдачи судовых систем, а также аспирантов и студентов. УДК 629.12.03-2018 ББК 39.45 ISBN 978-5-261-01407-2 © Стенин В.А., Лебедева Е.Г., 2019 © Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2019 2
Стр.2
Введение Рост требований к надѐжности, обусловленный созданием форсированных силовых энергетических установок с высоким теплосъѐмом на единицу поверхности нагрева, автоматизацией дистанционного управления и контроля, применением для измерений приборов повышенной точности, привѐл к ужесточению требований к чистоте рабочих сред судовых систем и систем СЭУ. Наличие в рабочих средах даже небольшого количества посторонних примесей способствует преждевременному износу механизмов и арматуры. В системах гидравлики, используемых на современных судах, присутствие механических частиц загрязнений размером свыше 16 мкм опасно. Для предупреждения возникновения и ликвидации технологических загрязнений предусмотрена очистка: поверхностей деталей на этапах их изготовления; внутренних полостей при сборке оборудования; внутренних полостей оборудования и систем на этапе монтажа. Все эти процессы хорошо изучены и в некоторых случаях поддаются механизации. Особого внимания заслуживает послемонтажная гидродинамическая очистка систем на завершающем этапе производственного процесса, когда полости изделий практически сформированы и очистке не поддаются. Отсюда вытекает необходимость разработки комплекса организационных мер и расчѐта режимов промывки на гидродинамических стендах. Основной задачей является назначение рационального расхода промывочной среды, достаточного для переноса механических частиц, и организация режимов промывки таким образом, чтобы данный расход присутствовал на всех участках промываемой трубопроводной системы независимо от геометрических характеристик участка, его удалѐнности от стенда гидродинамической очистки и других факторов. Требования к чистоте жидкостей некоторых судовых очень высокие [11, 12]. Поэтому соответствующие требования предъявляются к чистоте внутренних полостей систем и их элементов. В соответствии с установленными классами чистоты [11, 12] системы гидропривода, сжатого воздуха, маслопроводы, конденсатно-питательная система и другие ответственные судовые системы подвергаются очистке и промывке согласно основным нормативным документам [8, 9]. Промывка этих систем обязательна, так как на этапе монтажа в уже очищенные элементы систем вновь попадают загрязнения: сварочный шлак, грат, брызги металла, заусенцы из-за некачественной обработки металла, элементы вспомогательных и прокладочных материалов (стекло, краска, поролон, резина, фарфор, ветошь и т.д.). Поэтому монтажные загрязнения наиболее опасны, так как находятся 3
Стр.3
в уже собранных системах. Согласно классам чистоты рабочих жидкостей и газов [11, 12] наличие в жидкостях частиц размером более 200 мкм не допускается. Классы 3–12 распространяются на системы, к некоторым системам предъявляются очень жесткие требования, при которых наличие каких-либо загрязнителей строго регламентируется. Например, в системах сжатого воздуха присутствие воды и масла вообще не допускается (классы загрязненности 0, 1, 3, 5), а механических примесей (твердых частиц) строго оговаривается в диапазоне 0,001…2 мг/м3 в зависимости от класса загрязненности. Жидкие и газообразные загрязнения влияют на режим работы судовых систем (связаны с физико-химическими процессами, протекающими на поверхности механизмов, аппаратов и др.), а твердые загрязнения оказывают влияние на работоспособность трущихся пар деталей и конструкционный износ материалов. Технологические загрязнения с удельной массой более 1000 кг/м3, встречающиеся в судовых системах, представлены в [32]. Плотность этих загрязнений колеблется от 1150 кг/м3 (полиэтиленовая дробь приведенным диаметром 1,2 мм) до 11340 кг/м3 (свинцовая дробь приведенным диаметром 2 мм) и 7850 кг/м3 (металлическая стружка приведенным диаметром 2,26 мм). Кроме этих загрязнений, существуют также частицы, обладающие положительной плавучестью: древесные опилки, пробка, ткань. При имеющейся картине технологических загрязнений, попадающих в системы на монтажном этапе, единственным способом очистки уже смонтированных систем является промывка. Анализ состава загрязнений судовых систем [32] показывает, что при гидродинамических очистках до 95 % вымываемых частиц имеют размеры более 0,1 мм. Частицы размерами менее 0,1 мм являются трудно вымываемыми. Формулы для расчета режима промывки (расход промывочной среды) используются из области гидротранспорта песчаных и сыпучих материалов. В [32] приведены рекомендации по определению критической скорости промывки в трубопроводах различной пространственной ориентации для транспортировки частиц при их малой концентрации, на основе теории гидротранспорта частиц. Исследования по гидродинамическому удалению одиночных частиц также проводились в направлении определения скорости витания технологических загрязнений. Поскольку все судовые трубопроводные системы отличаются сложной разветвлѐнной конфигурацией, значительной протяжѐнностью и насыщенностью различными агрегатами и арматурой, достижение поставленной задачи становится невозможным без кардинального изменения существующих способов промывки судовых систем. 4
Стр.4
Оглавление Введение ...................................................................................................... Глава 1. Технологические основы процесса промывки судовых систем 1.1. Требования к чистоте судовых систем ........................................ 1.2. Этапы проведения промывки......................................................... 3 5 5 8 1.3. Способы интенсификации процесса промывки ........................... 12 1.4. Теоретические основы процесса промывки судовых систем ..... 16 Глава 2. Вихревые потоки ......................................................................... 20 2.1. Остойчивость частицы загрязнения и пограничный слой .......... 20 2.2. Статистическая модель турбулентного потока ............................ 23 2.3. Теория градиентно-скоростного поля ........................................... 25 2.4. Закрученный поток моющей жидкости ........................................ 30 Глава 3. Двухфазные потоки ..................................................................... 34 3.1. Флотация в технологии промывки ................................................ 34 3.2. Газовый пузырь и моющая жидкость ........................................... 36 3.3. Получение устойчивого эмульсионного двухфазного потока ... 41 3.4. Определение размеров газового пузыря в потоке жидкости...... 44 3.5. Колебания газового пузырька ........................................................ 50 Глава 4. Адгезия частиц загрязнений ....................................................... 58 4.1. Адгезия частиц загрязнений в вихревом потоке ......................... 58 4.2. Адгезия частиц загрязнений в двухфазном потоке ..................... 62 Глава 5. Экспериментальное исследование двухфазных и вихревых потоков ................................................................... 68 5.1. Математическое моделирование гидродинамических процессов промывки в среде COSMOSFloWorks ....................... 68 5.2. Исследование процесса витания частиц загрязнений при промывке систем ..................................................................... 76 5.3. Организация и исследование двухфазного потока на физической модели ................................................................... 80 5.4. Комбинированный способ промывки трубопроводов ............. 88 5.5. Энергетические аспекты технологии промывки гидравлических систем................................................................. 92 Заключение ................................................................................................. 99 Список литературы .................................................................................... 100 103
Стр.103

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически