Определение основных элементов пульсатора двухфазного потока для осуществления промывки судовых систем

Abstract

В статье рассмотрена конструкция и определены основные элементы пульсатора, одновременно являющимся и смесителем, предназначенного для создания устойчивого течения двухфазного потока. Пульсатор-смеситель применяется в качестве элемента смешения, создающего пульсацию в смешанном двухфазном потоке. Такой поток используется для повышения результативности промывки судовых систем, увеличивающих ее качество и сокращающее сроки промывки. Проблема данного вида промывки состоит в расслоении смешанного потока на фазы с течением времени. Для получения хорошего результата промывки двухфазным потоком необходимо создать устойчивость такого потока за счет возбуждения в нем пульсационных колебаний. Пульсирующие колебания в потоке связаны с особенностями конструкции смесителя. Собственная частота колебаний пульсатора или диффузорной части смесителя совпадает с частотой колебаний пузырьков газа (воздуха) в потоке воды. Явление резонанса в потоке смеси провоцирует создание пузырьков определенного диаметра, обладающих повышенной адгезионной способностью по отношению к частицам технологических загрязнений. Колебательный процесс в потоке жидкости распространяется на значительные расстояния. Явление резонанса разбивает более крупные пузырьки воздуха на мелкие, не позволяет им сливаться и расслаиваться потоку. Такой пульсирующий смешанный поток можно применять в качестве промывочного не только для промывки судового оборудования, но и для промывки протяженных и разветвленных судовых систем. The article considers the design and defines the main elements of the pulsator, which is also a mixer designed to create a stable flow of a two-phase flow. A pulsator mixer is used as a mixing element that creates pulsation in a mixed two-phase flow. Such a flow is used to improve the efficiency of flushing shipboard systems, increasing its quality and reducing the time of flushing. The problem with this type of flushing is the stratification of the mixed flow into phases over time. To obtain a good result of flushing with a two-phase flow, it is necessary to create stability of such a flow by exciting pulsation vibrations in it. Pulsating fluctuations in the flow are associated with the design features of the mixer. The natural oscillation frequency of the pulsator or the diffuser part of the mixer coincides with the oscillation frequency of gas (air) bubbles in the water stream. The phenomenon of resonance in the flow of the mixture provokes the creation of bubbles of a certain diameter with increased adhesive ability with respect to particles of technological contaminants. The oscillatory process in the fluid flow extends over considerable distances. The resonance phenomenon breaks larger air bubbles into small ones, preventing them from merging and delaminating the flow. Such a pulsating mixed flow can be used as a flushing not only for flushing marine equipment, but also for flushing extended and branched ship systems.