Folyadék-levegő szabadsugár síkfalra történő felkenődésének numerikus és kísérleti vizsgálata
Folyadék-levegő szabadsugár síkfalra történő felkenődésének numerikus és kísérleti vizsgálata
Klespitz Tamás BSc IV. évf.
e-mail: klespitztamas@gmail.com
Konzulens: Csizmadia Péter, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
e-mail: csizmadia@hds.bme.hu
Az iparban számos helyen találkozhatunk hengeres tartályban erősen forgó áramlással, pl. hidrociklonokban, keverőkben. Az ilyen berendezéseknél a folyadéktestet főként két, tangenciálisan belépő folyadéksugár forgatja, amely üzemszerű állapotban a felszín felett helyezkedik el. Így a tartályba történő belépést követően felkenődik a henger falára, a súrlódás miatt impulzust veszít és így csapódik bele a forgó közegbe. Az impulzusvesztésre vonatkozó kutatási munka első részeként egy folyadék-levegő szabadsugár síkfalra történő felkenődése került vizsgálat alá kísérleti és numerikus módszerrel egyaránt.
A folyadékot egy radiális szivattyú keringeti a rendszerben, amely tartalmaz továbbá egy térfogatáram-mérő eszközt és egy négyzet keresztmetszetű csövet. Az ebből kilépő folyadék egy skálázott, sík plexifalra érkezik, ezért a felűről készített fényképfelvételek segítségével a folyadékfilm alakja meghatározható különböző kilépési sebességek mellett.
Az adott geometriának megfelelően létrehozott numerikus modellen teszteltük a térbeli felbontást és a turbulencia modelleket. A két, vizsgált módszer összehasonlításának alapjául a folyadékfilmek alakjának egyezősége szolgál.
A dolgozat célkitűzése a vizsgálat tárgyául szolgáló folyadék-levegő szabadsugár síkfalra történő felkenődésének kísérleti és numerikus modellezése, illetve a megfelelő numerikus beállítások megtalálása, amellyel a jelenség validált módon leírható.
Irodalom:
1. W. Lee, G. Son, Numerical and analytical study of film boiling in a planar liquid jet, International Communications in Heat and Mass Transfer 46 (2013) 42-48.
2. A. Y. Tong, On the impingement heat transfer of an oblique free surface plane jet, International Journal of Heat and Mass Transfer 46 (2003) 2077-2085.
3. J. Stevens, B.W. Webb, The effect of inclination on local heat transfer under an axisymmetric, free liquid jet, International Journal of Heat and Mass Transfer 34 (1991) 1227-1236.
szerző
-
Klespitz Tamás
gépészmérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Dr. Csizmadia Péter
egyetemi adjunktus, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
