DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2020-06-02-347-342

УДК 621.928.37:532.5.031

Капустин Р.П.
Тангенциальная скорость в гидроциклоне
В статье на основе уравнения Навье-Стокса приведен вывод формулы тангенциальной скорости потока в гидроциклоне. Вывод совпадает с решением задачи о диффузии вихревой нити. Формула отражает влияние на тангенциальную скорость геометрических и энергетических параметров гидроциклона. Приведены гра-фики, показывающие изменение скорости по высоте аппарата. Приведен график влияния на тангенциальную скорость вязкости разделяемой среды. В коническом гидроциклоне с вихревым циркуляционным кольцом тангенциальная скорость выше кольца увеличивается за счёт добавления составляющей скорости вихревого кольца. На уровне плоскости кольца она значительно уменьшается, ниже плоскости кольца может иметь обратное направление, затем кривые тангенциальной скорости при приближении к нижнему стоку в осевой части значительно возрастают, воспринимая дополнительно воздействие вихревой воронки стока. У цилиндрического гидроциклона с осевой разгрузкой, у которого радиальные скорости у стенки аппарата равны нулю, тангенциальная скорость в верхней части гидроциклона практически постоянная. Увеличение и всплеск скорости наблюдается только у нижнего разгрузочного отверстия из-за воздействия вихревой воронки стока. В прямоточном цилиндрическом гидроциклоне около разгрузочных отверстий радиальные скорости имеют разное направление, и тангенциальная скорость около них также может иметь обратное направление. Для устранения этого явления в формуле тангенциальной скорости необходимо использовать абсолютной значение показателя степени экспоненты. При наличии нескольких разгрузочных отверстий одинаковая тангенциальная скорость около этих отверстий будет при равенстве расходов через эти отверстия.
Ключевые слова: гидроциклон, тангенциальная скорость, радиальная скорость, вязкость, вихревое кольцо.

Kapustin R.P.
The tangential velocity in the hydrocyclone
Based on the Navier-Stokes equation, the paper presents the derivation of the tangential flow velocity formula in a hydrocyclone. The derivation coincides with the solution of the vorte3x filament diffusion problem. The formula reflects the influence on the tangential velocity of the geometric and energy parameters of the hydrocyclone. The graphs showing the change in speed along the height of the device are given. A graph of the effect of velocity of the viscosity of the separated medium is given. In a conical hydrocyclone with a vortex circulation ring, the tangential velocity above the ring is increased by adding the velocity component of the vortex ring. At the level of the plane of the ring is reduced considerably, below the plane in this ring it might have the opposite direction, then peripheral sped curves, when approaching the low in the axial part, are significantly increased, taking the additional effect of vortex flow. In a cylindrical hydrocyclone with axial discharge, in with the radial velocities at the wall of the apparatus equal zero, the tangential velocity at the top of the hydrocyclone is almost constant. The increase and surge in velocity is observed only at the lower discharge opening due to the impact of the vortex funnel of the drain. In a flowing cylindrical hydrocyclone near the discharge holes, the radial velocities have different directions, and the tangential velocity near them may also have a reverse direction. To eliminate this phenomenon, the absolute value of the exponential exponent must be used in the tangential velocity formula. If there are several discharge holes, the same tangential velocity near these holes will be equal if the flow through these holes is equal.
Key words: hydrocyclone, tangential velocity, radial velocity, viscosity, vortex ring.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.