The structure of flow in the complex duct in a radial admission of escapages

Authors

  • Сергій Вікторович Носко National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Pobedy ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine
  • Олександр Анатолійович Шевчук National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Pobedy ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12390

Keywords:

Local resistance, radial admission of surcharge, pressure redistribution, unstabilized flow, hydrodynamic conditions

Abstract

The article presents analytical and experimental studies of unstabilized flow at a radial admission of surcharge of fluid to the area of local resistance. There is a possibility to change the flow conditions at the input to a narrow part of the duct (hydrodynamic initial section following the sudden narrow spot), which results in the redistribution of pressure over length.

The experiments of research of pressure field in the area of sudden narrow spot and in the area of unstabilized flow behind the section of sudden narrow spot made it possible to establish the relationship between the criterion of Euler and geometrical characteristics of the test duct. Nature of change of curves of the pressure distribution along the duct shows that at the section of the duct where the area of the flow compression B is located, formed by the action of centrifugal force, the energy is redistributed. The sizes of the area and pressure Pmin in it depend on geometric parameters of local resistance and the number Re, n of the pressure Pmin affects the maximum pressure Pmax at the input to hydrodynamic initial section. It was shown that the value Pmin reduces with increase of the surcharge and main charge, and the nature of piezometric curve changes so that its extremum, connected with the value Pmin disappears. With the surcharge and main charge equal to 0,16-0,26 the shape of the velocity diagram at the input of the hydrodynamic initial section is close to rectangular. We have obtained the formula that indicates the pressure Pmin as a function of the relationship Qsur. / Qmain 

Author Biographies

Сергій Вікторович Носко, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Pobedy ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056

Candidate of Science, associate professor  of chair.

Chair of applied aerohydromechanics and mechanotronics

Олександр Анатолійович Шевчук, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Pobedy ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056

Student


Chair of applied aerohydromechanics and mechanotronics

References

  1. Идельчик, И. Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов [Текст] / И.Е. Идельчик. – М.: Машиностроение, 1983. – 351с.
  2. Ливси, И. Л. Поток через неоднородный сетчатый фильтр. [Текс]/ И.Л. Ливси, Е.М. Лос [Текст] / Ж. Fluid Mech., 1973, том 59, часть 4, – 737-743с.
  3. Дэвис, Г. Поток воздуха через сетчатый экран.[Текст]/ Г.Дэвис/ Гидравлика и Аэрогидродинамика. Симпозиум Pull. div. Perg. Pr. 1964, –191-212с.
  4. Богер, Д.В. Поток Вязкоупругой Жидкости через Резкое Сжатие [Текст] / Богер Д.В., Рама Мерфи А.В./ “Aheol. Acta”, 1972, том 11, –61-69с.
  5. Самохвалов, А.С. Течение жидкости в переходных участках [Текст] / А.С. Самохвалов, С.В. Носко, О.М. Яхно./ Химическое машиностроение. – К.: Техника, - 1982. №42. – с.65-70.
  6. Накамура, Р. Профиль Скорости в Вязкоупругом Потоке на Входе Трубы. [Текст] / Накамура Р., Вошиока Н., Хигучи М./ Журнал химического машиностроения Японии, 1976, том 9, №4, – 291-293с.
  7. Оливер, Д. Р. Характер движения потока в вязкоупругой жидкости на входе отверстия.[Текст] / Оливер Д.Р., Брэг Р./ Канадский журнал по Химическому машиностроению., 1973, том 51, – С.287-290.
  8. Яхно, О.М. Исследование факторов влияния на длину гидродинамического участка [Текст] / О.М. Яхно, С.В. Носко. И.Е. Онищенко / Известие ВУЗов. – М.: Машиностроение, - 1981. №2. - С.72-75.
  9. Фюрштайн, И.А. Поток в резких расширениях труб [Текст] / И.А.Фюрштайн, Г.Ф. Раунд / Канадский журнал по Химическому машиностроению.,1974, том 52. Октябрь. – 661-663с.
  10. Мотойоши, И. Устойчивый ламинарный поток во входной области воздуховода прямоугольного сечения [Текст] / Т.Мотойоши, И. Йошиюки/ Вестник Японского Общества Инженеров-Механиков, 1981. Том 24, №193, С. 1151-1158.
  11. Носко, С.В. Дослідження кінематичних характеристик аномально-в’язких рідин в каналах з різко змінною геометрією методами візуалізації [Текст] / С.В. Носко, В.О. Булигін./ Восточно-европейский журнал передовых технологий. – Х.: - 2012. №6/7(60). – С. 47-50.
  12. Камсе, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям [Текст]/ Э. Камке. – М.: Наука, 1971. – 320с.
  13. Idelchik, I. E. (1983) Flow mechanics of processing vessels. M.: Engineering, 351.
  14. Livesey I.L. Laws E.M. (1973) Flow through non-uniform gauze screens. vol. 59, part 4. J. Fluid Mech., 737-743.
  15. Davis G. (1964) The flow of air through wire screens. Hydraulics and Fluid Mech. Symposium Pull. div. Perg. Pr. 191-212.
  16. Boger D.V. and Rama Murthy A.V. (1972) Flow of Viscoelastic Fluid Through an Abrupt Contraction. vol.11. “Aheol. Acta”. 61-69.
  17. Samokhvalov. A.S. (1982) The fluid flow in the transaction sections. №42. K.: Technique. 65-70.
  18. Nakamura R. (1976) Velocity Profile in Viscoelastic Flow at the Entry of a Tube. vol. 9, №4. Journal of Chemical Engineering of Japan. 291-293.
  19. Oliver D.R. (1973) Flow Patterns in Viscoelastic Liquids Upstream of Orifices. vol. 51. Can.Journal Chem.Eng., 287-290.
  20. Yakhno O.M. (1981) Investigation of the factors influencing the length of the hydrodynamic area. . №2. M.: Engineering. 72-75.
  21. Feuerstein I.A. (1974) Flow in Abrupt Tube Expansions. vol. 52. The Canadian Journal of Chemical Engineering. 661-663.
  22. Motoyoshi T. (1981) Steady laminar flow in the inlet region of rectangular duсts. Vol 24, №193. Bull. JSME. 1151-1158.
  23. Nosko S.V. (2012) Investigation of kinematic characteristics of complex liquid with sharply variable geometry by visualization methods. №6/7(60). Kh.: East European Journal of advanced technologies. 47-50.
  24. Kamsa E. (1971) Reference book of Ordinary Differential Equations. M.: Science. 320.

Published

2013-04-25

How to Cite

Носко, С. В., & Шевчук, О. А. (2013). The structure of flow in the complex duct in a radial admission of escapages. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(7(62), 57–60. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.12390

Issue

Section

Applied mechanics