Стенд для экспериментального исследования динамики осаждения облака бидисперсных капель

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены описание экспериментального стенда и примеры его применения для исследования динамики гравитационного осаждения облака бидисперсных капель с заданными значениями их диаметров и начальной концентрации. Основным элементом стенда является оригинальное устройство для получения кластера капель. Показано, что для условий проведенных экспериментов, характеризующихся образованием бидисперсного облака при одновременном отрыве двух горизонтальных слоев монодисперсных капель, на начальном участке осаждения облако движется как единое целое. На некотором расстоянии, зависящем от размеров капель, бидисперсное облако расслаивается на два кластера монодисперсных капель, каждый из которых движется в режиме “продуваемого” облака.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Архипов

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: leva@niipmm.tsu.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 36

С. А. Басалаев

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: leva@niipmm.tsu.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 36

Н. Н. Золоторёв

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: leva@niipmm.tsu.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 36

К. Г. Перфильева

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: k.g.perfiljeva@yandex.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 36

В. И. Романдин

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: leva@niipmm.tsu.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 36

Список литературы

  1. Шрайбер А.А. Многофазные полидисперсные течения с переменным фракционным составом дискретных включений // Итоги науки и техники. Комплексные и специальные разделы механики. 1988. Т. 3. С. 3.
  2. Волков Р.С., Керимбекова С.А., Стрижак П.А. // Письма в ЖТФ. 2021. Т. 47. № 22. С. 28. https://doi.org/10.21883/PJTF.2021.22.51723.18791
  3. Saufi A.E., Calabria R., Chiariello F., Frassoldati A., Cuoci A., Faravelli T., Massoli P. // Chem. Eng. J. 2019. V. 375. 122006. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.122006
  4. Керимбекова С.А., Волков Р.С., Стрижак П.А. // Письма в ЖТФ. 2023. Т. 49. № 20. С. 3. https://doi.org/10.61011/PJTF.2023.20.56337.19676
  5. Пажи Д.Г., Галустов B.C. Основы техники распыливания жидкостей. М.: Химия, 1984.
  6. Архипов В.А., Басалаев С.А., Золоторёв Н.Н., Романдин В.И., Поленчук С.Н. Патент на изобретение № 2829293 РФ // Опубл. 30.10.2024. Бюл. № 31.
  7. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979.
  8. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973.
  9. Архипов В.А., Басалаев С.А., Золоторёв Н.Н., Перфильева К.Г., Усанина А.С. // Письма в ЖТФ. 2024. Т. 50. № 5. С. 19. https://doi.org/10.61011/PJTF.2024.05.57179.19709
  10. Хоргуани В.Г., Калов Х.М. // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1975. Т. 11. № 3. С. 278.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 – двухкамерный сосуд; 2 – перегородка; 3, 4 – цилиндрические камеры; 5, 6, 9, 10 – патрубки; 7, 8 – капилляры; 11, 12 – открытые сосуды с рабочей жидкостью; 13, 14 – регулировочные вентили; 15 – резервуар; 16, 17 – электропневмоклапаны; 18 – контроллер; 19 – баллон со сжатым воздухом; 20 – редуктор; 21 – манометры.

Скачать (220KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Фотография исходного облака бидисперсных капель, образованных на концах капилляров.

Скачать (180KB)
Метаданные
4. Рис. 3.Зависимости времени гравитационного осаждения капель разного диаметра от пройденного расстояния (D₁ = 5.0 мм, D₂ = 1.0 мм).

Скачать (75KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Качественная картина гравитационного осаждения облака бидисперсных капель с диаметрами D₁ = 3.7 мм, D₂ = 2.9 мм (а) и D₁ = 3.7 мм, D₂ = 3.2 мм (б) на разных расстояниях x от плоскости BB: стадия I – образование облака бидисперсных капель; стадия II – расслоение облака на два кластера монодисперсных капель.

Скачать (167KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимости скорости осаждения кластера бидисперсных капель с диаметрами D₁ = 3.7 мм, D₂ = 2.9 мм от пройденного расстояния x: ⊙ – измеренные значения для кластера крупнодисперсных капель (D₁ = 3.7 мм); ◯ – измеренные значения для кластера мелкодисперсных капель (D₂ = 2.9 мм); 1, 2 – рассчитанные зависимости u(x) для одиночных капель диаметром 3.7 и 2.9 мм соответственно.

Скачать (78KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимости скорости осаждения кластера бидисперсных капель с диаметрами D₁ = 3.7 мм, D₂ = 3.2 мм от пройденного расстояния x: ⊙– измеренные значения для кластера крупнодисперсных капель (D₁ = 3.7 мм); ◯ – измеренные значения для кластера мелкодисперсных капель (D₂ = 3.2 мм); 1, 2 – рассчитанные зависимости u(x) для одиночных капель диаметром 3.7 и 3.2 мм соответственно.

Скачать (78KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025