Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Обоснование энергосиловых параметров системы эвакуации газопылевых выбросов
Авторы Ткачёв М. Ю., к. т. н., доц.
Раздел Машиностроение и машиноведение
Год 2021 Выпуск 66 Страницы 75 - 85
УДК 621.184.85,629.048.4,697.92
Аннотация Рассмотрена конструктивная схема и методика расчета энергосиловых параметров системы эвакуации газопылевых выбросов от источников их образования, состоящей из 3-х узлов безлопастного вентилятора, принцип действия которых основан на эффектах Коанда и торнадо. Полученные зависимости позволяют определить скорости течения исходных и индуцированного вихревыми кольцами газовоздушных потоков, распределение давления внутри и вне сечения формируемых вихрей, а также обеспечиваемые системой расходы газовоздушной смеси.
Реферат Цель. Разработка и обоснование энергосиловых параметров высокоэффективной с энергетической точки зрения системы эвакуации газопылевых выбросов от источников их образования, в основе принципа действия которой лежат аэродинамические эффекты Коанда и торнадо, позволяющей с минимальными затратами качественно локализовать их распространение.
Методика. Разработанная методика расчета позволяет определить значения генерируемого системой скорости восходящего потока, его динамическое давление, обеспечиваемый расход, а также обосновать параметры центробежных турбогенераторов, приводящих ее в действие сжатым воздухом. Полученные зависимости опираются на достаточный объем проведенных эмпирических исследований, реализованных на изготовленной в масштабе 1: 48 физической модели системы.
Результаты. Рассмотрены работы, в которых отражены вопросы совершенствования конструкции узла безлопастного вентилятора, являющегося структурной единицей системы эвакуации газопылевых выбросов. На основании накопленного в этой области опыта предложены верифицированные зависимости, описывающие процесс индуцирования системой устойчивого газовоздушного потока заданной конфигурации замкнутыми вихревыми кольцами входящих в ее состав компонентов с учетом положений теории вихревого движения. Результатом проведенных исследований стали уточняющие рекомендации, касающиеся разработки опытно-промышленного образца устройства.
Научная новизна. Научная новизна работы заключается в раскрытии влияния скорости, индуцированной замкнутым вихревым кольцом, на характеристики генерируемого потока, а также в разработке адекватных экспериментальному материалу теоретических зависимостей, необходимых для определения параметров системы.
Практическая значимость. Полученные результаты, базируясь на достаточно большом объеме экспериментальных исследований, аналитически описывают работу системы эвакуации газопылевых выбросов, таким образом, восполняя недостающие в методике расчета ее параметров сведения.
Ключевые слова безлопастный вентилятор, эффект Коанда, вихрь Рэнкина, теория вихревого движения, скорость, давление, расход.
Полный текст