MATHEMATICAL MODELING OF THE THERMODYNAMIC PROCESS GAS-STEAM BUBBLES
DOI:
https://doi.org/10.26906/znp.2018.50.1079Keywords:
mathematical model, bubble, heat exchange, gas hydrate, pressure, temperatureAbstract
A mathematical model that considers the inertial oscillations and thermodynamic components bubbles in liquid heat exchange processes, heat transfer on the boundary bubbles. Research of the dynamic characteristics of gas-steam bubbles in various size was conducted. After the calculations its temperature, velocity, pressure steam environment inside the bubble in time, graphs bubbles size change graphs were built . It is established that each bubble size has its oscillation frequency. Calculated speed phase transients and found that it is in its maximum during the bubble oscillation. For thermodynamic properties of the surface of contact liquid and gaseous phases defined amount of solid phase formed. The research results can be applied to optimize various of technological processes related to the boil, swelling materials, and the formation of gas hydrates in a fluid cavitation.
References
Methane gas-phase dynamics in marine sediments: A model study / J. M. Mogollón, I. L'Heureux, A. W. Dale, P.& Regnier // American journal of science. – 2009. – Vol. 309(3). – P. 189 – 220.
Novel correlations for gas holdup in large-scale slurry bubble column reactors operating
under elevated pressures and temperatures / A. Behkish, R. Lemoine, R. Oukaci, B. I. Morsi //
Chemical Engineering Journal. – 2006. – Vol. 115. – P. 157 – 171.
Hashemi Sh. Dynamic Simulation of Gas Hydrate Formation in an Agitated Three-Phase Slurry Reactor / Sh. Hashemi, A. Macchi, Ph. Servio // The 12th Intern. Conf. on Fluidization – New Horizons in Fluidization Engineering. – 2007. – №. 39. – P. 329 – 336.
http://dc.engconfintl.org/fluidization xii/39.
Кулінченко В. Р. Передумови створення математичної моделі – основні положення і рівняння руху Релея / В. Р. Кулінченко, В. Л. Зав’ялов, Т. Г. Мисюра // Наукові праці Національного університету харчових технологій. – 2007. – №22. – С. 36 – 41.
Ильмов Д. Н. Теплофизические процессы при сжатии парового пузырька в жидком углеводороде на основе гомобарической модели / Д. Н. Ильмов, С. Г. Черкасов // Теплофизика высоких температур. – М. : ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», 2012. –№5, Том 50. – С. 676 – 684.
Павленко А. М. Особенности управления процессами формирования структуры и свойств пористых тел / А. М. Павленко, А. В. Кошлак // Металлургическая теплотехника: сборник научных трудов НМет АУ. – Днепр, НМет АУ, 2008. – С. 211 – 220.
Шагапов В. Ш. К теории роста паровых пузырьков в метастабильной жидкости / В. Ш. Шагапов, В. В. Коледин // Теплофизика высоких температур (Институт механики Уфимского научного центра РАН). – 2013. – Т. 51, № 4. – С. 543 – 551.
http://naukarus.com/k-teorii-rosta-parovyh-puzyrkov-v-metastabilnoy-zhidkosti.
Актершев С. П. Моделирование вскипания метастабильной жидкости при наличии фронтов испарения / С. П. Актершев, В. В. Овчинников // Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии. – Днепр, НПВК «Триакон». – 2013. – Вып. 1(12). – С. 77 – 82.
http://modern.science.triacon.org/ru/issues/2013/files/papers/1/77-82.pdf.
Веретельник Т. И. Математическое моделирование кавитационного потока жидкости в химико-технологической системе / Т. И. Веретельник, Ю. Н. Дифучин // Вісник Черкаського державного технологічного университету. – Черкаси, ЧДТУ, 2008, – №3. – С. 82 – 85.
Кулинченко В. Р. Основы математического моделирования динамики роста паровой фазы [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://dspace.nuft.edu.ua
Ishii Mamoru Thermo-Fluid Dynamics of Two-Phase Flow Springer/ Mamoru Ishii, Takashi Hibiki – Science & Business Media, New York, USA 2011 р. – 518 p.
DOI 10.1007/978-1-4419-7985-8.
Butcher J. C. Numerical Methods for Ordinary Differential Equations / J. C. Butcher. – New York: John Wiley & Sons, 2008. – 482 p.
Lambert J. D. Computational Methods in Ordinary Differential Equations / J.D. Lambert. – Wiley, Chichester, 1991. – 304 p.
