З використанням загальнофізичних закономірностей досліджено та розроблено теоретичну базу, що дає змогу об'єктивно пояснити та розрахувати інтенсифікацію теплообміну зі стінкою двокомпонентного потоку з урахуванням вологісних характеристик компонентів, виявити вплив різних факторів на енергетичні хактеристики у разі транспорту твердої фази газом, а також природу пульсаційних явищ під час взаємодії потоку газу з твердими частками, що вводяться у потік. Доведено, що інтенсифікація теплообміну двокомпонентного потоку, що містить вологі компоненти (газ, тверді частки), зі стінкою обумовлена зміною гігротермічного стану у разі переносу часток з ядра потоку з постійною температурою у тепловий примежовий шар, що має змінну температуру. Установлено вплив густини газу залежно від зміни тиску на структуру двокомпонентного потоку відповідно висоті вертикальної ділянки пневмотранспорту, що дало змогу визначити умови його реалізації, енергетичні витрати за складовими, а також з'ясувати умови, за яких є можливим досягнення найбільшої енергетичної ефективності вертикального пневмотранспорту. Уперше показано, що пульсаційні явища у разі взаємодії одиночної частки з потоком газу обумовлені залежністю густини газу від тиску і вони є властивістю такої системи. Запропоновано систему рівнянь, яка дає змогу виявити вплив обмеженості потоку на швидкість витання частки.

  Скачати повний текст

Вперше показано можливість використання в суднових системах гідроприводу гідродинамічних обтічників для вирішення проблеми відбору надлишкової енергії в потоці робочої рідини. Вперше експериментальним шляхом детально досліджено просторовий розподіл тиску поблизу поверхні дискового обтічника залежно від його геометричного розташування відносно стінок циліндричної робочої камери гідроприводу. Вперше експериментальним шляхом досліджено вплив стінок трубопроводу на характер течії рідини поблизу диска залежно від його кута оберту. Вперше одержано результати, що описують просторову гідродинамічну взаємодію потоку рідини, що обмежена стінками циліндричної камери з обтічником, виконаним у вигляді диска.

  Скачати повний текст

Встановлено основні закономірності гідродинаміки закрученого потоку всередині та зовні обертового проникного циліндра й руху завислих часток біля його зовнішньої поверхні. Обгрунтовано шляхи зниження гідродинамічного опору обертового проникного циліндра та механізм керування режимом руху рідини та рухом завислих часток поблизу його поверхні з метою удосконалення ротаційних фільтрів механічної очистки рідин та інших пристроїв з протоком рідини крізь бічну поверхню обертового циліндра. Удосконалено існуючі та розроблено нові підходи щодо розрахунку гідродинамічних процесів усередині та зовні обертового проникного циліндра. Обгрунтовано нову сукупність фундаментальних даних з течій рідини із завислими частками біля обертової проникної поверхні, яка є суттєвим внеском до теорії вихрових і закручених потоків. Розроблено теоретичні засади удосконалення конструкцій ротаційних фільтрів, а також інших технічних пристроїв з обертовим проникним циліндром. Запропоновано нові методи розрахунку ротаційних фільтрів зі зниженим на порядок гідродинамічним опором і підвищеною тонкістю очистки рідин від механічних домішок. Наведено рекомендації щодо використання розроблених конструкцій технічних пристроїв з обертовим проникним циліндром і методів їх розрахунку у науково-дослідних, проектних установах і промисловості.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичні й експериментальні дослідження гідродинаміки, динаміки та кінетики фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів. Одержано критеріальні рівняння для опису гідродинаміки даного сушіння на базі внутрішньої задачі гідродинаміки, доповненої геометричним симплексом, що характеризує зовнішню задачу. За результатами експериментальних досліджень одержано критеріальні залежності для визначення коефіцієнтів тепло- та масовіддачі та встановлено аналогію між зовнішнім теплообміном і масообміном. Розроблено математичні моделі, які описують процес фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів і дають змогу прогнозувати енергетичні затрати під час здійснення проектних розрахунків нового сушільного обладнання. Запропоновано 4 типи сушильних установок, які враховують кінетичні та фізико-механічні властивості даних матеріалів.

  Скачати повний текст

На підставі теоретичного аналізу створених фізичної та математичної моделі руху газокраплинного потоку та за допомогою комп'ютерного моделювання розроблено умови реалізації нового способу сепарації високодисперсної краплинної рідини з використанням нових конструкцій інерційно-фільтрувальних сепараційних пристроїв. Узагальнено математичні рівняння, які дозволяють розраховувати гідродинамічні та сепараційні показники даних пристроїв з урахуванням часткового проходження газокраплинного потоку у кожному послідовно розміщеному інерційному елементі сепаратора крізь фільтруючий шар. За результатами експериментальних досліджень модельних і натурних зразків сепараційних пристроїв та їх узагальнення уперше одержано гідравлічні та сепараційні характеристики інерційно-фільтрувальних сепараторів.

  Скачати повний текст

На підставі використання методу віддзеркалення гідродинамічних джерел, що моделюють пухирець, від граничних поверхонь, з урахуванням допущень про ідеальність рідини, потенційності течії та ігноруючи сили тяжіння створено нову тривимірну модель динаміки розвитку кавітаційного пухирця з урахуванням впливу сусідніх пухирців і граничних поверхонь різної жорсткості та кривизни. Виявлено резонансний характер розвитку пухирців, на підставі якого обмежено діапазон їх розмірів під час розрахунку режимів кавітаційного очищення виробів складної форми. Розроблено новий підхід для опису механізму руйнування поверхонь різної твердості та кривизни під час захлопування біля них кавітаційних пухирців, що дозволяє контролювати ударні тиски на граничній поверхні та швидкості мікропотоків рідини біля неї. Вперше проведено аналітичне дослідження резонансних явищ, що виникають під час захлопування кавітаційних пухирців у обмеженому просторі. Розроблено та впроваджено методику боротьби з паразитними резонансами у технологічному та оброблюваному устаткуванні. Наведено практичні рекомендації та методики розрахунку режимів роботи кавітаційних ванн під час очищення виробів складної форми, що дозволяють досягти максимального швидкого руйнування заданого забруднення за мінімального руйнування складної поверхні виробу, уникаючи появи паразитних резонансів у технологічному та оброблювальному устакуванні.

  Скачати повний текст

Досліджено хвильові впливи на напівзанурювану платформу (НП) на підставі результатів проведених фізичних лабораторних експериментів і гідродинамічного моделювання. Створено нову числову модель динаміки коливань напівзанурюваних платформ, що передбачає врахування нелінійних членів для різного положення платформи до напрямку розповсюдження хвиль та за різних параметрів спектра морських хвиль, які впливають на платформу, що дозволило виявити вплив нелінійних членів демпфування на параметри переміщень НП. Проведено верифікацію створеної нової числової моделі нелінійної динаміки НП шляхом порівняння результатів моделювання з даними експериментальних досліджень. Для проведення експериментальних досліджень розроблено методику виконання вимірів за допомогою нових цифрових вимірювальних приладів, що дозволяють визначати просторові та часові параметри хвилювання та переміщення моделі НП у разі широкої варіації характеристик хвилювання та різного положення платформи до напрямку розповсюдження хвиль. Наведено результати комплексних експериментальних і модельних коливань НП, які забезпечили верифікацію нової числової моделі динаміки НП за широкої варіації умов проведення експериментів і параметрів фізичної моделі НП.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження робочого процесу теплогенерувального агрегату, а також визначено вплив параметрів проточної частини (діаметр, ширина, кількість лопатей робочого колеса, кількість та ширина лопаток статорних колів), частоти обертання та характеристик робочого середовища на енергетичну характеристику агрегату. Запропоновано підхід щодо балансу енергії теплогенерувального агрегату за умов його використання як багатофункціонального обладнання. Встановлено залежність його потужності від ряду параметрів, а також її уточнення шляхом використання коефіцієнта потужності, одержаного розрахунковим методом у програмному комплексі FlowVision та на підставі проведення експериментальної частини дослідження.

  Скачати повний текст

Одержано дані про закономірності докритичної та критичної двофазної течії у прямолінійних каналах і місцевих опорах теплотехнічних систем. Виявлено аналогічний характер впливу вмісту легкої фази у двофазному потоці на коефіцієнти місцевого опору та гідравлічного тертя. Досліджено та проаналізовано закономірності взаємного впливу місцевих опорів під час руху двофазного потоку. Установлено характер закономірності впливу геометричних особливостей каналу, структур потоків і ковзання фаз на пропускну спроможність дренажного каналу складної конфігурації (ДКСК). Розроблено математичну модель ДКСК на базі рівнянь збереження та залежностей для визначення критичних параметрів каналу з урахуванням конфігурації ДКСК, структури потоку, дисипації енергії, неадіабатності процесу та недогріву рідини до температури насичення на вході у канал.

  Скачати повний текст

Розроблено фізичну та математичні моделі гідродинаміки фаз у контактному пристрої, одержано залежності для розрахунку швидкостей газу, гідравлічного опору та дисперсних характеристик рідини. Досліджено вплив режимних (швидкості обертання ротора, швидкості газу та щільності зрошення) і конструктивних (крок між контактними елементами) параметрів контактного пристрою на гідродинамічні показники та кінетику масопереносу в апараті. Визначено коефіцієнти теоретичних моделей гідродинаміки рідини та газу й узагальнено в критеріальній формі рівняння масовіддачі. Розроблено методику інженерного розрахунку відцентрового апарата з дослідженим типом контактного пристрою. На підставі розрахунків за створеною методикою досліджено за виробничих умов ректифікаційну установку на базі двох відцентрових масообмінних апаратів.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичні й експериментальні дослідження гідродинаміки, теплових ефектів і явищ диспергування під час обробки гетерогенних систем у роторно-пульсаційному апараті (РПА) циліндричного типу. Встановлено інтенсифікуючу дію робочого елемента методу дискретно-імпульсного введення та трансформації енергії (ДІВЕ) - одиночного вихоря. Проаналізовано області нестійкості течії середовищ різної в'язкості у зазорах РПА циліндричного типу. У результаті одно- та двомірного моделювання динаміки рідини в РПА одержано залежності швидкості та прискорення від часу, а також поля швидкості, прискорення та тиску в робочій зоні РПА. Досліджено вплив в'язкості рідини на витратні характеристики апарата. Розглянуто можливості використання циліндричних РПА різних типів у технологічних процесах гомогенізації широкої гами біологічних дисперсних систем. Встановлено теплофізичні, фізико-хімічні та структурно-механічні властивості соєвої пасти. Наведено оцінку ефективності термовологої обробки та роторно-пульсаційної гомогенізації даної в'язкопластичної системи. Проведено економічний аналіз ефективності та рівня енергозаощадження під час виробництва соєвої пасти.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано дані стосовно фізичних механізмів процесів, що відбуваються у пневмо-пульсаційних апаратах камерного типу. За результатами моделювання двовимірного та тривимірного моделювання одержано поля швидкості, температури та функцій току. Проаналізовано особливості гідродинаміки та теплообміну в апараті такого типу. Експериментально досліджено питання щодо швидкості руху в трубі пневмо-пульсаційного апарата. Наведено розрахункові співвідношення та дослідні дані, що стосуються прогину гумових мембран у пульсаторах камерного типу для випадків незалежного та спільного їх деформування з урахуванням вхідної залишкової деформації. Визначено період власних коливань рідини в трубі такого пристрою. Розроблено рекомендації щодо удосконалення камери пневмо-пульсаційного апарату, глибини занурення труби пульсатора та режимів його роботи. Проаналізовано ефективність та надано оцінку енергоощадження за умов виробництва рідких екстрактів.

  Скачати повний текст

Експериментально визначено густину зрошення, за якої досягається повне змочування поверхні сітчастої гофрованої насадки у протитоковому контактному випаровувачі та визначено швидкості початку захлинання в ньому. Одержано результати комплексних експериментальних досліджень процесу тепломасообміну (ТМО) за умов випаровування на даних насадках під час зустрічного руху теплоносіїв. Наведено результати досліджень опору сітчастої гофрованої насадки від конструкційних та режимних параметрів процесу. Установлено узагальнювальні співвідношення для розрахунку швидкості початку захлинання, тепломасообміну та гідравлічного опору. Одержано результати аналітичного розв'язку відомої напівемпіричної моделі контактного випаровувача зі сформульованими межовими умовами та з урахуванням експериментальних значень коефіцієнтів ТМО.

  Скачати повний текст

Наведено методики досліджень гідродинаміки та кінетики сушіння матеріалів. Розглянуто результати досліджень і встановлено розрахункові залежності для прогнозування гідродинаміки під час руху теплоносія через вологі та сухі шари, а також кінетики процесу. Проаналізовано вплив структури та природи матеріалу на кінетику процесу фільтраційного сушіння. Розроблено новий метод фільтраційного сушіння за умов змінної висоти шару. Запропоновано конструкцію сушарки, яка реалізує безперервний процес фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів з видаленням сухого матеріалу з зони масообміну.

  Скачати повний текст

Дисертація містить результати експериментальних досліджень процесів гідродинаміки і тепло- і масопереносу при кондесації пари з парогазової суміші у змішуючому кондесаторі з сітчастою насадкою. Встановлено вплив геометричних рідин на гідродинамічні характеристики насадок. Запропоновані емпіричні залежності для розрахунку гідравлічного опору, утримуючої властивості рідини і граничних режимів роботи змішуючого кондесатора. На основі дослідження середніх коефіцієнтів тепло- і масовіддачі виявлено вплив геометричних параметрів насадок, швидкості руху суміші на інтенсивність процесів тепло- і масовіддачі. Запропоновані емпіричні залежності для розрахунку цих процесів.

  Скачати повний текст

Вивчено гідродинаміку і теплообмін потоку рідини в плоских щілинних і концентричних кільцевих мікроканалах за ламінарного режиму течії. Розглянуто ізотермічну течію рідини в мікроканалах з гідравлічно гладкими і шорсткими поверхнями на основі методів теплофізичного і натурного моделювання. Проведено натурне дослідження гідродинаміки перегрітого потоку рідини в гідравлічно гладких мікроканалах. Проаналізовано одно- та двосторонній теплообмін за вимушеного ламінарного руху рідини. Розроблено розрахункові методики і зразки нового високоефективного теплотехнічного обладнання.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Сформульовано та запропоновано наукову методику проектування та розрахунку нагнітачів - ерліфта, струминного апарата, а також можливості комбінування транспортних і технологічних функцій (гомогенізації, аерації, сатурації та ін.) у проточних частинах даних нагнітачів. На підставі методу візуалізації структури потоку розроблено проточні частини даних нагнітачів із мінімальними величинами коефіцієнтів гідравлічних опорів, що забезпечують високу ефективність переміщення потоків і високу якість технологічних процесів у нагнітачах. Наведено методику визначення ефективності технологічних процесів і гідравлічних систем у цілому на підставі ефективності (ККД) насоса та коефіцієнтів, що характеризують ефективність окремих елементів процесу.

  Скачати повний текст

Запропоновано феноменологічний та мікроскопічний методи опису динамічних властивостей релятивістських та нерелятивістських надплинних систем за наявності двох когерентних взаємодіючих конденсатів. Одержано лоренц-коваріантні рівняння, які визначають релятивістську термо- та гідродинаміку двоконденсатної надплинної системи з врахуванням взаємодії конденсатів між собою та наявності в системі вихорових збуджень та дисипативних явищ. Проведено аналітичні дослідження впливу ефекту взаємного захоплення надплинними компонентами на характер акустичних збуджень в релятивістській надплинній двоконденсатній системі та знайдено вихорові розв'язки одержаних лоренц-коваріантних рівнянь. Одержано системи рівнянь вихорової динаміки розчину двох нерелятивістських надплинних рідин з врахуванням взаємодії конденсатів між собою та без нього і проведено аналітичні обчислення відношення інтенсивностей хвиль "першого" і "другого" четвертих звуків у такому розчині.

  Скачати повний текст