Hydrodynamics and heat transfer on disk atomizer

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Experimental studies of new disk atomizers designed for water cooling by atmospheric air are carried out. Criterion equations for calculation of hydrodynamic and heat transfer characteristics of atomizers were obtained: radius, height and volume of atomizing torch, volumetric heat transfer coefficient. Efficiency of atomization on a disk with beads (disk No. 3) is greater than the volume of atomizing torch on a flat disk (disk № 1) in the whole investigated range of criteria Re and Kn. The conditions under which the atomizing disk with nozzles (disk No. 2) provides the most effective atomization of liquid and high intensity of heat transfer have been established. At Kn = 50 the critical value of Reynolds criterion will be Re = 277. The diagram for graphical determination of the area of values of criteria Re and Kn, in which the heat transfer intensity on disk No. 2 is higher than on disk No. 1, is proposed.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Balchugov

Angarsk State Technical University

Autor responsável pela correspondência
Email: nir@angtu.ru
Rússia, Angarsk

I. Sablina

Angarsk State Technical University

Email: nir@angtu.ru
Rússia, Angarsk

D. Antonov

Angarsk State Technical University

Email: nir@angtu.ru
Rússia, Angarsk

А. Kramarenko

Angarsk State Technical University

Email: nir@angtu.ru
Rússia, Angarsk

Bibliografia

  1. Хмелев В.Н., Генне Д.В., Шалунов А.В., Шалунова А.В., Хмелев С.С. Новый способ мелкодисперсного распыления вязких жидкостей // Сб. тр. Измерения, автоматизация и моделирование в промышленности и научных исследованиях. АлтГТУ им. И.И. Ползунова. 2010. С. 210.
  2. Ermak Y.N. Hydrodynamics of a centrifugal sprayer // Journal of Engineering Physics. 1986. № 51. P. 804.
  3. Генне Д.В., Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Шалунова А.В. Создание оборудования для мелкодисперсного распыления вязких жидкостей // Cб. тр. Инновационные технологии: производство, экономика, образование. 2009. С. 306.
  4. Sidorenko I., Dogoda P., Mashkov A. Hydrodynamics of formation of a microdispersed spray by the cup rotary atomizer // Web of Conferences. 176. 04009. 2020.
  5. Двоенко О.В., Щербаков Н.А., Захаров А.И. Применение механизмов диспергирования жидкости для нужд пожаротушения // Техносферная безопасность. 2023. № 4. С. 24.
  6. Пашков О.В., Мурадымов М.З., Краснов Н.В., Краснов М.Н. Характеристики факела электрораспыления с динамическим делением потока жидкости при атмосферном давлении // Научное приборостроение. 2015. Т. 25. № 3. С. 3.
  7. Волков Р.С., Кузнецов Г.В., Стрижак П.А. Анализ влияния начальной температуры распыленной воды на интегральные характеристики ее испарения при движении через зону “горячих” газов // Инженерно-физический журнал. 2014. Т. 87. № 2. С. 436.
  8. Андрюшкин А.Ю. Устойчивость процесса распыления при диспергировании жидких отходов // Безопасность жизнедеятельности. 2013. № 6. С. 19.
  9. Гвоздяков Д.В., Зенков А.В., Лавриненко С.В., Матвеева А.А. Квазигорячее распыление водоугольных суспензий с добавками пирогенетической жидкости // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2022. Т. 24. № 3. С. 28.
  10. Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов. М.: Химия, 1988.
  11. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками. Л.: Химия, 1975.
  12. Калунянц К.А. Оборудование микробиологических производств. – М.: Агропромиздат, 1987.
  13. Антипов С.Т., Груданов В.Я., Кретов И.Т., Остриков А.Н., Панфилов В.А., Ураков О.А., Шаршунов В.А. Машины и аппараты пищевых производств. Минск. БГАТУ. 2008.
  14. Коган В.Б. Теоретические основы типовых процессов химической технологии. Л.: Химия, 1977.
  15. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки. М.: Машиностроение, 1966.
  16. Бакластов А.М., Горбенко В.А., Удыма П.Г. Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок. М.: Энергоиздат, 1981.
  17. Генералов М.Б., Александров В.П., Алексеев В.В. Машины и аппараты химических и нефтехимических производств. М.: Машиностроение, 2004.
  18. Алабужев П.М., Геронимус В.Б., Минкевич Л.М., Шеховцов Б.А. Теории подобия и размерностей. Моделирование. М.: Высшая школа, 1968.
  19. Коноплев А.А., Рытов Б.Л., Берлин А.А., Романов С.В. О некоторых критериальных моделях конвективного теплообмена // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 1. С. 81.
  20. Коноплев А.А., Рытов Б.Л., Берлин А.А., Романов С.В. Об оценках интенсификации конвективного теплообмена // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 3. С. 317.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Spray disk with nozzles and a rim (disk #2): a) top view; b) bottom view; 1 – nozzle; 2 – rim.

Baixar (108KB)
Metadados
3. Fig. 2. Spray disk with round holes and rims of different heights (disk #3): a) top view; b) bottom view; 1 – hole; 2 – rim.

Baixar (118KB)
Metadados
4. Fig. 3. Spray disk with slit-shaped holes and rims of the same height (disk #4): a) top view; b) bottom view; 1 – slit-shaped holes; 2 – rim.

Baixar (119KB)
Metadados
5. Fig. 4. Spray cone formation diagram: 1 – spray disk; 2 – electric motor; 3 – spray cone.

Baixar (55KB)
Metadados
6. Fig. 5. Laboratory setup: 1 – Mariotte vessel; 2 – disk; 3 – shaft; 4 – electric motor; 5 – valve; 6 – water seal.

Baixar (57KB)
Metadados
7. Fig. 6. Experimental results for R/r: 1 – disk #1, Re = 321; 2 – disk #1, Re = 151; 3 – disk #2, Re = 96.5; 4 – disk #2, Re = 78; 5 – disk #2, Re = 380; 6 – disk #2, Re = 511.5; 7 – disk #3, Re = 344.5; 8 – disk #3, Re = 112; 9 – disk #4, Re = 97; 10 – disk #4, Re = 240.

Baixar (65KB)
Metadados
8. Fig. 7. Experimental results for H/r: 1 – disk #1, Re = 321; 2 – disk #1, Re=151; 3 – disk #2, Re = 96.5; 4 – disk #2, Re = 78; 5 – disk #2, Re = 380; 6 – disk #2, Re = 511.5; 7 – disk #3, Re = 344.5; 8 – disk #3, Re = 112; 9 – disk #4, Re = 97; 10 – disk #4, Re = 240.

Baixar (89KB)
Metadados
9. Fig. 8. Results of experiments to determine Nu: 1 – disk #1, Re = 321; 2 – disk #1, Re = 151; 3 – disk #2, Re = 96.5; 4 – disk #2, Re = 78; 5 – disk #2, Re = 380; 6 – disk #2, Re = 511.5; 7 – disk #3, Re = 344.5; 8 – disk #3, Re = 112; 9 – disk #4, Re = 97; 10 – disk #4, Re = 240.

Baixar (83KB)
Metadados
10. Fig. 9. Diagram: 1 – Kn=6.3; 2 – Kn=20; 3 – Kn=30; 4 – Kn=40; 5 – Kn=50.

Baixar (82KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025