Блюсс Б.А. , Лукьянов П.В., Дзюба С.В. Моделирование квазиточечного турбулентного вихря в закрученных течениях жикости в обогатительном оборудовании
- Деталі
- Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2018
- Категорія: Геотехнічна механіка. 2018. № 143
Geoteh. meh., 2018, 143, 49-59
https://doi.org/10.15407/geotm2018.143.049
МОДЕЛИРОВАНИЕ КВАЗИТОЧЕЧНОГО ТУРБУЛЕНТНОГО ВИХРЯ В ЗАКРУЧЕННЫХ ТЕЧЕНИЯХ ЖИДКОСТИ В ОБОГАТИТЕЛЬНОМ ОБОРУДОВАНИИ
¹Блюсс Б.А. , ²Лукьянов П.В. , ¹Дзюба С.В.
¹ Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова НАН Украины, ² Национальный авиационный университет МОН Украины
УДК [532.517.4:532.527:622.7.002.5].001.57
Язык: Украинский
Аннотация.
В статье приведены результаты анализа параметров эффективности режимов работы гидротехнических систем технологий обогащения минерального сырья, которые определяют комплекс функциональных, экологических и экономических факторов, которые объективно влияют на рентабельность производства, реализуется за счет создания условий для модернизации технологий, внедрение новых средств и оборудования, а также снижение энергозатрат процессов транспортировки. При этом обосновано, что для сохранения и воспроизводства запасов минерального сырья существуют следующие основные условия: рациональное использование недр (особенно в отношении ресурсов, которые не возобновляются) применение действенных мер к восстановлению природных ресурсов (восстанавливать и повышать естественное плодородие земли, реализовывать лесопосадки, воспроизводить запасы водоемов) максимально использовать вторичное сырье и прочие отходы производства; необходимость улучшения и поддержания экологически безопасного перерабатывающего производства и природопользования. Используя понятие предельной течения Тейлора-Куетта и ее свойства, предложена математическая модель квазиточечного турбулентного вихря. Поскольку параболический закон продольной скорости для ламинарного течения соответствует квазиточечному ламинарному вихрю, то для турбулентного течения естественно использовать также квазиточечное вихревое распределение. Именно это распределение качественно соответствует профилю продольной скорости, экспериментально наблюдается, и, как следствие, указывает на интегральный эффект уменьшения турбулентной вязкости на основании уравнений Рейнольдса и градиентной модели турбулентности Буссинеска. Основными требованиями к рациональному использованию запасов минерального сырья в Украине является наиболее полное извлечение из недр и рациональное использование полезных ископаемых, а также компонентов, содержащихся в них; недопущение вредного влияния горных работ, связанных с использованием недр, на сохранение запасов минерального сырья; охрану полезных ископаемых от затопления, пожаров и других факторов, снижающих их качество и ценность; а также сохранения и улучшения состояния окружающей среды в районах вблизи расположения действующих месторождений.
Ключевые слова:
минеральное сырье, интегральное уменьшение турбулентной вязкости, квазиточечный турбулентный вихрь, оптимальное движение, стационарное вязкое вращательное движение, гидротехнические системы
Список литературы
1. Булат А.Ф., Витушко О.В., Семененко Е.В. Модели элементов гидротехнических систем горных предприятий. Днепропетровск: Герда, 2010. 216 с.
2. Блюсс Б.О., Дзюба С.В., Семененко Є.В. Обґрунтування параметрів ефективності гідротехнічних систем в технологіях переробки мінеральної сировини // Металургійна та гірничорудна промисловість. 2018. Вип. 4. С. 58-65
3. Лукьянов П.В., Мешков И.В. Структура и расход закрученого потока жидкости в криволинейной трубе. Промислова гідравліка і пневматика. 2018.-№2(60). С. 15—22.
4. Бердичевский В.Л. Вариационные принципы механики сплошной среды. М. : Наука, 1983, 448 с.
5. Flow and Transport Processes with Complex Obstructions: Applications to Cities, Vegetation Canopies, and Industry (Ye. A. Gayev and J.C.R. Hunt editors). // NATO Science Series, Springer Publ. 2006. Vol. 236, 350 p.
6. Колисниченко А.В. К теории инверсного каскада энергии в спиральной турбулентности астрофизического немагнит-ного диска. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2014, №70. 36 с. URLhttp://library.keldysh.ru/preprint.asp?id=2014--70
7. Высоцкий Л.И. Существуют ли зоны с отрицательной вихревой вязкостью в продольно-однородных турбулентных потоках. // Magazine of Civil Engineering 2013. № 2. p.48—53. https://doi: 10.5862/MCE.37.7
8. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Москва. Наука, 1987, 840 с.
9. Шлигтинг Г. Теория пограничного слоя. Москва. Наука, 1974, 712 с.
10. Лук’янов П.В. Модель квазіточкового вихору // Наукові вісті НТТУ КПІ. 2011. №4(78), С. 139—142.
11. Huisman S.G. , van Gils D.P.M. , Grossmann S., Sun C., and Lohse D. Ultimate Turbulent Taylor Couetter Flow // Phys. Review letters. 2012. 108(2) P. 024501.
12. Townsend A.A. The structure of turbulent shear flow. Cambridge: Cambridge University Press , 1956. 315 p.
13. Лук’янов П.В. Генерація компактного турбулентного вихору // Наукові вісті НТТУ КПІ. 2013. №4(90), С. 127-131.
14. Лук’янов П.В. Модели компактных компенсированных вихревых течений с винтовой симметрией // Прикладна гідромеханіка, 2013. т. 87. №3. с. 37—42.
Об авторах
Блюсс Борис Олександрович, доктор технічних наук, професор, завідувач відділу геодинамічних систем та вібраційних технологій, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАНУ), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Лук’янов Павло Володимирович, кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, доцент кафедри гідрогазових систем, Національний авіаційний університет Міністерства освіти і науки України, Київ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Дзюба Сергій Володимирович, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник відділу геодинамічних систем та вібраційних технологій, Інститут геотехнічної механіки ім. М.С. Полякова Національної академії наук України (ІГТМ НАНУ), Дніпро, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.