ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ГРАНИЦ ВИХРЕВЫХ ЗОН ПРИ ВХОДЕ В КРУГЛЫЕ ОТСОСЫ-РАСТРУБЫ С ТРЕМЯ ПОЛКАМИ

О. А. Аверкова; К. И. Логачев; Т. А. Козлов; Е. Н. Попов; В. Г. Дмитриенко

doi:10.17073/1683-4518-2022-12-58-63

ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ГРАНИЦ ВИХРЕВЫХ ЗОН ПРИ ВХОДЕ В КРУГЛЫЕ ОТСОСЫ-РАСТРУБЫ С ТРЕМЯ ПОЛКАМИ

О. А. Аверкова, К. И. Логачев, Т. А. Козлов, Е. Н. Попов, В. Г. Дмитриенко

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-12-58-63

Полный текст:

Аннотация

За счет образования трех изломов раструба круглого отсоса предлагается уменьшить размеры вихревых зон (ВЗ), образующихся при отрыве потока от острых кромок. Найдены соответствие длин первой и третьей полок раструба в диапазоне 0,1‒0,5 калибра (радиус всасывающего патрубка) углам их наклона, при которых длины вихревых зон равны длинам этих полок. Расчеты выполнены для углов наклона второй полки раструба 30, 60 и 90о с длинами от 1, 2 и 5 калибров. Найдены границы вихревых зон для указанных размеров, предложены аналитические зависимости для их определения. Профилирование по данным границам приведет к устранению образования вихрей и снижению коэффициента местного сопротивления у входа в раструб.

Ключ. слова

местная вытяжная вентиляция, круглые отсосы-раструбы, вихревые зоны (ВЗ), коэффициент местного сопротивления (КМС), отрывные течения, метод дискретных вихрей,

Об авторах

О. А. Аверкова

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова»
Россия

д. т. н.

Белгород

К. И. Логачев

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова»
Россия

д. т. н.

Белгород

Т. А. Козлов

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова»
Россия
Белгород

Е. Н. Попов

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова»
Россия

к. т. н.

Белгород

В. Г. Дмитриенко

ФГБОУ ВО «Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова»
Россия

к. т. н.

Белгород

Список литературы

1. Huang, Y. Performance of constant exhaust ventilation for removal of transient high-temperature contaminated airflows and ventilation-performance comparison between two local exhaust hoods / Yanqiu Huang, Yi Wang, Li Liu [et al.] // Energy and Buildings. ― 2017. ― Vol. 154. ― P. 207―216. DOI: 10.1016/j.enbuild.2017.08.061.

2. Vekteris, V. Investigation of the efficiency of the lateral exhaust hood enhanced by aeroacoustic air flow / V. Vekteris, I. Tetsman, V. Mokshin // Process Saf. Environ. Prot. ― 2017. ― Vol. 109. ― P. 224‒232. DOI: 10.1016/j.psep.2017.04.004.

3. Jeong, S. A study on the improvement of ventilation rate using air-flow inducing local exhaust ventilation system / S. Jeong, S. H. Kwon, S. Ahn [et al.] // Journal of Asian Architecture and Building Engineering. ― 2016. ― Vol. 15 (1). ― P. 119‒126. DOI: http://doi.org/10.3130/jaabe.15.119.

4. Huang, Y. Reduced-scale experimental investigation on ventilation performance of a local exhaust hood in an industrial plant / Y. Huang, Y. Wang, L. Liu [et al.] // Build. Environ. ―2015. ― Vol. 85. ― P. 94‒103. DOI: 10.1016/j.buildenv.2014.11.038.

5. Flynn, M. R. Local exhaust ventilation for the control of welding fumes in the construction industry ― a literature review / M. R. Flynn // Ann. Occup. Hyg. ― 2012. ― Vol. 56, № 7. ― P. 764‒776. DOI: 10.1093/annhyg/mes018.

6. Shepherd, S. Reducing silica and dust exposures in construction during use of powered concretecutting hand tools: efficacy of local exhaust ventilation on hammer drills / S. Shephred, S. R. Woskie, C. Holcroft, M. Ellenbecker // Journal of Occupational and Environmental hygiene. ― 2009. ― № 6 (1). ― P. 42‒51. DOI: 10.1080/15459620802561471.

7. Ojimai, J. Efficiency of a tool-mounted local exhaust ventilation system for controlling dust exposure during metal grinding operations / J. Ojimai // Ind. Health. ― 2007. ― Vol. 45 (6). ― P. 817‒819. DOI: 10.2486/indhealth.45.817.

8. Gonzalez, E. Influence of exhaust hood geometry on the capture efficiency of lateral exhaust and pushpull ventilation systems in surface treatment tanks / E. Gonzalez, F. Marzal, A. Minana, M. Doval // Environ. Prog. ― 2008. ― Vol. 27, № 3. ― Р. 405‒411. DOI: 10.1002/ep.10287.

9. Chern, M. J. Numerical investigation push-pull and exhaust of turbulent diffusion in fume cupboards / M. J. Chern, W. Y. Cheng // Ann. Occup. Hyg. ― 2007. ― Vol. 51(6). ― P. 517‒531. DOI: 10.1093/annhyg/mem031.

10. Lim, K. A numerical study on the characteristics of flow field, temperature and concentration distribution according to changing the shape of separation plate of kitchen hood system / K. Lim, C. Lee // Energ. Buildings. ― 2008. ― Vol. 40. ― P. 175‒184. DOI: 10.1016/j.enbuild.2007.02.028.

11. Logachev, K. I. A survey of separated airflow patterns at inlet of circular exhaust hoods / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, O. A. Averkova, A. K. Logachev // Energy Build. ― 2018. ― Vol. 173. ― P. 58‒70. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.05.036.

12. Pinelli, M. A numerical method for the efficient design of free opening hoods in industrial and domestic applications / M. Pinelli, A. Suman // Energy. ― 2014. ― Vol.74. ― P. 484‒493.

13. Logachev, K. I. A study of separated flows at inlets of flanged slotted hoods / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, O. A. Averkova // J. Build. Eng. ― 2020. ― Vol. 29. ― Article № 101159. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2019.101159.

14. Logachev, K. I. On the resistance of a round exhaust hood, shaped by outlines of the vortex zones occurring at its inlet / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, O. A. Averkova // Build. Environ. ― 2019. ― Vol. 151. ― P. 338‒347. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2019.01.039.

15. Зиганшин, А. М. Повышение энергоэффективности вентиляционного фасонного элемента в виде внезапного расширения / А. М. Зиганшин, Т. А. Наумов // Изв. вузов. Строительство. ― 2019. ― № 6. ― С. 53‒65.

16. Зиганшин, А. М. Численное определение характеристик течения через последнее боковое отверстие в воздуховоде / А. М. Зиганшин, К. Э. Батрова, Г. А. Гимадиева // Изв. вузов. Строительство. ― 2018. ― № 7. ― С. 53‒65.

17. Зиганшин, А. М. Численное моделирование течения в профилированном вентиляционном тройнике на слияние / А. М. Зиганшин, Л. Н. Бадыкова // Изв. вузов. Строительство. ― 2017. ― № 6. ― С. 41‒48.

18. Logachev, K. I. Experiment determining pressure loss reduction using a shaped round exhaust hood / K. I. Logachev, A. M. Ziganshin, E. N. Popov [et al.] // Building and Environment. ― 2021. ― Vol. 190. DOI: 10.1016/j.buildenv.2020.107572.

19. Лифанов, И. К. Метод сингулярных интегральных уравнений и численный эксперимент в математической физике, аэродинамике, теории упругости и дифракции волн / И. К. Лифанов. ― М. : Янус. ― 1995. ― 520 с.

20. Гоман, О. Г. Численное моделирование осесимметричных отрывных течений несжимаемой жидкости / О. Г. Гоман [и др.] ; под ред. М. И. Ништа. ― М. : Машиностроение, 1993. ― 288 с.

Дополнительные файлы

Для цитирования: Аверкова О.А., Логачев К.И., Козлов Т.А., Попов Е.Н., Дмитриенко В.Г. ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ ГРАНИЦ ВИХРЕВЫХ ЗОН ПРИ ВХОДЕ В КРУГЛЫЕ ОТСОСЫ-РАСТРУБЫ С ТРЕМЯ ПОЛКАМИ. Новые огнеупоры. 2022;1(12):58-63. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-12-58-63

For citation: Averkova O.A., Logachev K.I., Kozlov T.A., Popov E.N., Dmitrienko V.G. Numerical calculation of the boundaries of vortex zones at the entrance to round suction tubes with three shelves. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2022;1(12):58-63. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/1683-4518-2022-12-58-63

Обратные ссылки

Обратные ссылки не определены.

ISSN 1683-4518 (Print)

Логин
Пароль