Regisztráció és bejelentkezés

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