Search academic texts

Information × Registration Number 2124U002586, Article popup.category Стаття, Опубліковано, Стаття, Рецензована стаття Title Computer modelling of the flow structure in a combined mixer for aqueous suspensions with solid and gas phases popup.author Toister RuslanKhrapach AntonToister RuslanKhrapach Anton popup.publication 18-12-2024 popup.source_user Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» popup.source https://journals.nupp.edu.ua/znp/article/view/3875 popup.publisher National University «Yuri Kondratyuk Poltava Polytechnic» Description У статті виконано огляд процесів комп’ютерного моделювання структури багатофазного потоку у змішувачах для водних суспензій із твердою та газовою фазами. Проаналізовано особливості взаємодії рідкої, твердої та газової фаз у змішувальних системах, а також визначено, як локальні швидкості, турбулентні флуктуації та реологічні властивості середовища впливають на характер циркуляції і масообміну. Починаючи з розвитку CFD-DEM методів, моделювання дозволило наблизити реконструкцію реальних процесів у змішувачах до тривимірної картини, однак складність реальної динаміки середовища досі вимагає вдосконалення моделей. Дослідження показують, що газова фаза не лише підтримує циркуляційні процеси, а й змінює локальні структури швидкості,  і таким чином впливає на розподіл твердих частинок у потоці. Крім того, в процесі аналізу виявлено, що деформація бульбашок газу, їхня коалесценція і руйнування, а також агрегація твердого компонента призводять до утворення зон із різною інтенсивністю масообміну та локальними нерівномірностями концентрації фаз. Робота змішувача залежить від співвідношення висоти камери, діаметра ротора і швидкості його обертання, що визначає стабільність циркуляційних контурів і рівномірність розподілу фаз. Відхилення від оптимальних режимних характеристик призводить до розвитку нестійких зон, де накопичення твердих частинок і газових бульбашок порушує загальну ефективність процесу змішування. Окрему увагу приділено питанню впливу реологічних властивостей суспензії на турбулентні характеристики потоку, оскільки підвищення концентрації твердого компонента змінює в’язкість і впливає на локальну стійкість циркуляційних структур. У статті також розглянуто перспективи інтеграції хімічно-кінетичних процесів у обчислювальні моделі змішування, що відкриває можливості для створення нових технологічних рішень у промисловості. Таким чином чисельне моделювання змішувальних систем із багатофазним середовищем залишається ефективним інструментом для оптимізації сучасних виробничих процесів, спрямованих на підвищення енергоефективності та зниження технологічних втрат. popup.nrat_date 2026-04-19 Close