Kinetic energy redistribution on the hydrodynamic initial section

Authors

  • Сергей Викторович Носко National Technical University of Ukraine "KPI" Str. Ussuriuska, 11 Apt. 1, Kyiv, Ukraine, 03190, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8631-6118
  • Александр Анатолиевич Шевчук National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Pobedy ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8529-608X

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.25335

Keywords:

hydrodynamic conditions of entry, kinetic energy redistribution, length of initial section

Abstract

Scientific and technical information, regarding the issues of viscous and abnormally viscous liquid flow in geometrically heterogeneous channels is analyzed. The reasons of additional energy losses, caused by the occurrence of the inertial forces in the flow during the development of the velocity profile on the hydrodynamic initial section of channels are determined. Kinematic characteristics of unstabilized flow under various conditions of entry in the initial section are investigated. The analysis of kinetic energy redistribution in the flow is carried out. The functional dependence of the Coriolis coefficient on hydrodynamic conditions of entry in the initial section is found, and formulas to calculate its length are defined. An opportunity to identify additional pressure losses without using the hydrodynamic section method, associated with restructuring the velocity profile on its length is provided. Calculated dependences to compute the length of the flow stabilization section are defined. The obtained results of «control» over the hydrodynamic conditions of entry allow to create the optimal operating modes and improve performance characteristics of the process equipment.

Author Biographies

Сергей Викторович Носко, National Technical University of Ukraine "KPI" Str. Ussuriuska, 11 Apt. 1, Kyiv, Ukraine, 03190

Lecturer, Candidate of Science

Department of Applied fluid mechanics and mechatronics

Александр Анатолиевич Шевчук, National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Pobedy ave, 37, Kyiv, Ukraine, 03056

Department of applied aerohydromechanics and mechanotronics

References

  1. Торнер, Р. Б. Основные процессы переработки полимеров [Текст] / Р. Б. Торнер. — М.: Химия, 1972. — 452 с.
  2. Басов, Н. И. Техника переработки пластмасс [Текст] / Н. И. Басов, В. Брой. — М.: Химия, 1985. — 528 с.
  3. Костюк, В. Е. Влияние входной неравномерности потока на гидравлическое сопротивление дифузора камеры сгорания [Текст] / В. Е. Костюк, Е. И. Кирилаш // Авиационно-космическая техника и технология. — 2008. — № 4(51). — С. 61–65.
  4. Medic, G. On Coupling of RANS and LES For Integrated Computations of Jet Engines [Text] / G. Medic, D. You, G. Kalitzin // Proceedings of ASME Turbo Expo 2007, Montreal, May 14–17, 2007 (GT 2007-27096). — 2007. — Vol. 6. — P. 1181–1187. — Available at: www/URL: doi:10.1115/GT2007-27096.
  5. Гнатив, Р. М. Асимптотический метод исследования диссепативной модели неустановившегося потока жидкости [Текст] / Р. М. Гнатив, М. И. Микитин // Промислова гідравліка і пневматика. — 2012. — № 1(35). — С. 40–44.
  6. Носко, С. В. Структура потока в каналах сложной конфигурации при радиальном подводе дополнительного расхода [Текст] / С. В. Носко, А. А. Шевчук // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. — 2013. — № 2/7(62). — С. 57–60. — Режим доступа: www/URL:
  7. http://journals.uran.ua/eejet/article/view/12390.
  8. Волков, В. З. Входовые эффекты при течении вязких жидкостей в цилиндрических насадках [Текст] / В. З. Волков, В. Д. Фрихман, Г. В. Виноградов // Инженерно-физический журнал. — 1976. — Том 31, № 6. — С. 1084–1109.
  9. Идельчик, И. Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов [Текст] / И. Е. Идельчик. — М.: Машиностроение, 1988. — 351 с.
  10. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя [Текст] / Г. Шлихтинг. — М.: Наука, 1974. — 712 с.
  11. Collins, M. Laminar Flowin the inlet Section of Parallel Plates [Text] / M. Collins, W. R. Schowalterz // AIchE journal. — 1973. — № 9. — P. 804–808.
  12. Петухов, Б. С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах [Текст] / Б. С. Петухов. — М.: Энергия, 1967. — 411 с.
  13. Волков, В. З. Входовые эффекты при течении упруговязких жидкостей в цилиндрических насадках [Текст] / В. З. Волков, В. Д. Фрихман, Д. В. Виноградов // Инженерно-физический журнал. — 1977. — Том 32, № 1. — С. 1211–1219.
  14. Rama Murthy, A. V. Developing Velocity Profiles on the Downstrem Side of a Contraction For Inelastic Polymer Solutions [Text] / A. V. Rama Murthy, D. V. Boger // Transactions of the Society of Rheology. — 1971. — Vol. 15, № 4. — P. 709–730.
  15. Bogue, D. C. Stability of the Laminar inlet-Flow Prior to the Formation of Poiseuille Regine [Text] / D. C. Bogue // Ind. Eng. Chem. — 1969. — Vol. 51. — P. 894–899.
  16. Botra, A. L. Effect of Non-Uniform Inlet Velocity Profils in Entrance Region of a Bingam Plastic Flow Between Parallel Plates [Text] / A. L. Botra, K. Miss // Lett. Appl. Engns. Sci. — 1978. — Vol. 16. — P. 529–589.
  17. Лимарь, Н. Н. Уравнение неустановившегося напорного движения реальной жидкости [Текст] / Н. Н. Лимарь // Труды Ленинградского ин-та водного транспорта. — 1973. — Вып. 143. — С. 61–63.
  18. Тарг, С. М. Основные задачи теории ламинарных течений [Текст] / С. М. Тарг. — М.: Наука, 1961. — 370 с.
  19. Яхно, О. М. Исследование инерционного течения вязкой жидкости на началом участке канала [Текст] / О. М. Яхно, С. В. Носко, И. Е. Онищенко // Гидравлика и гидротехника. — Киев: Техника, 1980. — № 30. — С. 17–23.
  20. Емцев, Б. Т. Техничесская гидравлика [Текст] / Б. Т. Емцев. — М.: Машиностроение, 1978. — 463 с.
  21. Беннет, К. О. Гидродинамика, теплообмен и массообмен [Текст] / К. О. Беннет, Дж. Е. Майерс. — М.: Недра, 1966. — 725 с.
  22. Носко, С. В. Исследование кинематических характеристик потока методами визуализации [Текст] / С. В. Носко, В. А. Мосийчук // Вестник Киевского политехнического института. Машиностроение. — 2011. — № 63. — С. 79–82.
  23. Torner, R. B. (1972). Osnovnye protsessy pererabotki polimerov. M.: Khimiia, 452.
  24. Basov, N. I., Broi, V. (1985). Tekhnika pererabotki plastmass. M.: Khimiia, 528.
  25. Kostiuk, V. E., Kirilash, E. I. (2008). Vliianie vkhodnoi neravnomernosti potoka na hidravlicheskoe soprotivlenie difuzora kamery shoraniia. Aviatsionno-kosmicheskaia tekhnika i tekhnolohiia, № 4(51), 61–65.
  26. Medic, G., You, D., Kalitzin, G. (2007). On Coupling of RANS and LES For Integrated Computations of Jet Engines. Proceedings of ASME Turbo Expo 2007, Montreal, May 14–17, 2007 (GT 2007-27096), Vol. 6, 1181–1187. Available: doi:10.1115/GT2007-27096.
  27. Hnativ, R. M., Mikitin, M. I. (2012). Asimptoticheskii metod issledovaniia dissepativnoi modeli neustanovivshehosia potoka zhidkosti. Promislova hіdravlіka і pnevmatika, № 1(35), 40–44.
  28. Nosko, S. V., Shevchuk, A. A. (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. Available: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/12390.
  29. Volkov, V. Z., Frikhman, V. D., Vinohradov, H. V. (1976). Vkhodovye effekty pri techenii viazkikh zhidkostei v tsilindricheskikh nasadkakh. Inzhenerno-fizicheskii zhurnal, Tom 31, № 6, 1084–1109.
  30. Idel’chik, I. E. (1988). Aerohidrodinamika tekhnolohicheskikh apparatov. M.: Mashinostroenie, 351.
  31. Shlikhtinh, H. (1974). Teoriia pohranichnoho sloia. M.: Nauka, 712.
  32. Collins, M., Schowalterz, W. R. (1973). Laminar Flowin the inlet Section of Parallel Plates. AIchE journal, № 9, 804–808.
  33. Petukhov, B. S. (1967). Teploobmen i soprotivlenie pri laminarnom techenii zhidkosti v trubakh. M.: Enerhiia, 411.
  34. Volkov, V. Z., Frikhman, V. D., Vinohradov, D. V. (1977). Vkhodovye effekty pri techenii upruhoviazkikh zhidkostei v tsilindricheskikh nasadkakh. Inzhenerno-fizicheskii zhurnal, Tom 32, № 1, 1211–1219.
  35. Rama Murthy, A. V., Boger, D. V. (1971). Developing Velocity Profiles on the Downstrem Side of a Contraction For Inelastic Polymer Solutions. Transactions of the Society of Rheology, Vol. 15, № 4, 709–730.
  36. Bogue, D. C. (1969). Stability of the Laminar inlet-Flow Prior to the Formation of Poiseuille Regine. Ind. Eng. Chem., Vol. 51, 894–899.
  37. Botra, A. L., Miss, K. (1978). Effect of Non-Uniform Inlet Velocity Profils in Entrance Region of a Bingam Plastic Flow Between Parallel Plates. Lett. Appl. Engns. Sci., Vol. 16, 529–589.
  38. Limar’, N. N. (1973). Uravnenie neustanovivshehosia napornoho dvizheniia real’noi zhidkosti. Trudy Leninhradskoho in-ta vodnoho transporta, Vyp. 143, 61–63.
  39. Tarh, S. M. (1961). Osnovnye zadachi teorii laminarnykh techenii. M.: Nauka, 370.
  40. Yakhno, O. M., Nosko, S. V., Onishchenko, I. E. (1980). Issledovanie inertsionnoho techeniia viazkoi zhidkosti na nachalom uchastke kanala. Hidravlika i hidrotekhnika, № 30, 17–23.
  41. Emtsev, B. T. (1978). Tekhnichesskaia hidravlika. M.: Mashinostroenie, 463.
  42. Bennet, K. O., Maiers, J. E. (1966). Hidrodinamika, teploobmen i massoobmen. M.: Nedra, 725.
  43. Nosko, S. V., Mosiichuk, V. A. (2011). Issledovanie kinematicheskikh kharakteristik potoka metodami vizualizatsii. Vestnik Kievskoho politekhnicheskoho instituta. Mashinostroenie, № 63, 79–82.

Downloads

Published

2014-06-24

How to Cite

Носко, С. В., & Шевчук, А. А. (2014). Kinetic energy redistribution on the hydrodynamic initial section. Technology Audit and Production Reserves, 3(4(17), 54–58. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2014.25335

Issue

Vol. 3 No. 4(17) (2014): Production reserves

Section

Production reserves

License

Copyright (c) 2016 Сергей Викторович Носко, Александр Анатолиевич Шевчук

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.