"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7571
ETF7571 "Tahkete osakeste sadenemisprotsessi modelleerimine kahefaasilise keskkonna turbulentsel voolamise kanalis (1.01.2008−31.12.2010)", Sergei Tisler, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
ETF7571
Tahkete osakeste sadenemisprotsessi modelleerimine kahefaasilise keskkonna turbulentsel voolamise kanalis
Deposition of solid particles in horizontal two-phase turbulent channel flow
1.01.2008
31.12.2010
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP240 Gaasid, vedelike dünaamika, plasma1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008159 600,00 EEK (10 200,30 EUR)
01.01.2009−31.12.2009153 216,00 EEK (9 792,29 EUR)
01.01.2010−31.12.2010139 272,00 EEK (8 901,10 EUR)
28 893,69 EUR

Kavandatud uurimus on pühendatud horisontaalse kahefaasilise turbulentse kanalivooluse tingimustes tahkete osakeste väljasadenemise eksperimentaalsele ja teoreetilisele uurimisele, samuti ka mitmesugustele voolusuunalistele pindadele osakeste väljasadenemise matemaatilise mudeli väljatöötamisele ja sadestise koguse hindamise metoodika väljatöötamisele Osakeste väljasadenemist käsitletakse kui kompleksset nähtust, võttes arvesse nii voolusuunaliste pindade hüdrodünaamikat kui ka protsesse, mis määravad osakeste adhesiooni pindadel. Selline ülesande püstitus annab võimaluse välja töötada üldise analüüsimeetodi tahkete osakeste väljasadenemise prognoseerimiseks tehnoloogilistes protsessides kui ka atmosfääris. Projektil on kaks eesmärki. Esiteks on meie eesmärk protsessi, mis põhjustab tahkete osakeste erinevatele voolusuunalistele pindadele väljasadenemist turbulentse vooluse tingimustes, parem tundmaõppimine. Teiseks püüame välja arendada senistest adekvaatsemaid meetodeid nende protsesside matemaatiliseks kirjeldamiseks. Antud uuringu raames kavatseme leida üldise seaduspärasuse väljasadenenud osakeste hulga ja hüdrodünaamika ning turbulentse kanalivooluse väljasadenemise adhesiooni aspektide vahel. Samuti, toetudes kogutud eksperimentaalandmetele, loodame välja arendada osakeste sadestumise teoreetilise mudeli, mis arvestaks nii kahefaasilise turbulentse kanalivooluse hüdrodünaamikat pinnalähedasel voolamisel kui ka osakeste ja pinna adhesiivset käitumist. See võimaldab välja töötada metoodika väljasadestunud osakeste hulga prognoosimiseks tehnoloogiliste seadmete tööpindadel, mis asuvad disperssetes keskkondades. Seega projekti põhieesmärgid oleksid järgmised: 1.Kahefaasilise turbulentse kanalivooluse pinnalähedase hüdrodünaamilise efekti eksperimentaalne ja teoreetiline uurimine osakeste väljasadenemise korral. 2.Adhesiooni aspekti mõju uurimine osakeste väljasadenemisele. 3.Seaduspärasuse kindlakstegemine väljasadenenud osakeste hulga ja väljasadenemise adhesiivsete aspektide vahel turbulentsete kanalivooluste korral. 4.Osakeste väljasadenemise prognoosimeetodi väljatöötamine. Uuringu tulemused võimaldavad prognoosida sadestiste hulka mitmesuguste voolamiste puhul, näiteks tahkekütusel töötavate elektrijaamade konstruktsioonielementide tööpindadel, pneumotranspordi seadmete ja mitmesuguste gaasipuhastusseadmete juures. Seega on käesolev uurimus tihedalt seotud kahefaasiliste vooluste nii fundamentaalsete kui ka rakenduslike aspektidega.
The proposed research is focused on the experimental and theoretical study of solid particles deposition at various surfaces under the conditions of the horizontal gas-solid particles two-phase turbulent channel flow. The particles deposition will be considered as the complex phenomenon with taking into account both the hydrodynamics of streamlining of the surfaces and the processes that determine the adhesion of particles to the surfaces. The primary goals of this investigation are the discovery of general relationships between the amount of the deposited particles and the hydrodynamic and adhesive aspects of deposition, that will promote a better fundamental understanding of such complicated effect. In the framework of this research, based on the obtained experimental data we intend to develop an appropriate theoretical model of particles deposition which would take into account both the hydrodynamics of the flow past of the surfaces by the horizontal two-phase turbulent channel flow and the adhesive behaviour of particles and a surface. Finally we intend to elaborate the prediction technique for the amount of particles deposited at various surfaces streamlined by horizontal two-phase turbulent channel flow. General objectives of the project are: 1. Experimental and theoretical investigations of effect of hydrodynamics of two-phase turbulent channel flow past of surfaces on the particles deposition. 2. Investigations of influence of adhesive aspect on the particles deposition. 3. Establishment of the generic relationships between the amount of the deposited particles and the hydrodynamic and adhesive aspects of deposition in turbulent channel flow. 4. Elaboration of the prediction technique for the particles deposition. The given technique can be applied for the assessment of amount of solid deposits at various surfaces streamlined by the two-phase gas-solid particles turbulent flows, namely, the acting faces of the constructional elements of the solid fuel power plants, the pneumo-conveying devices as well as various gas-purifying equipment. Thus, this research is dual in itself, being both the applied study and the fundamental investigation of fluid mechanics.