Матвиенко О.В.

"Вестник
Томского государственного
архитектурно-строительного университета"
N 2 2013 г.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

УДК 621.928.37

МАТВИЕНКО ОЛЕГ ВИКТОРОВИЧ, докт. физ.-мат. наук, профессор,

matvolegv@mail.ru

БАЗУЕВ ВИКТОР ПАВЛОВИЧ, ст. научный сотрудник,

ЮЖАНОВА НАТАЛИЯ КОНСТАНТИНОВНА, аспирант,

m.agafontseva@gmail.com

Томский государственный архитектурно-строительный университет,

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

ЧИСЛЕННОЕ  ИССЛЕДОВАНИЕ  ПЕРЕХОДА  К  ТУРБУЛЕНТНОМУ  РЕЖИМУ  ТЕЧЕНИЯ  ВНУТРЕННИХ  ЗАКРУЧЕННЫХ  ПОТОКОВ  БИТУМНЫХ  ВЯЖУЩИХ

Исследовано влияние закрутки на процессы турбулизации и реламинаризации потока битумных вяжущих в технологических устройствах для производства новых материалов для дорожного строительства. Установлено, что с возникновением зоны возвратных течений появление турбулентных пульсаций в окрестности оси затруднено вследствие консервативного характера воздействия центробежной силы на параметры турбулентности в этой части потока. Вследствие этого в ядре потока сохраняется ламинарный режим течения.

Ключевые слова: битумные вяжущие; дорожное строительство; гидродинамика; закрученные потоки; турбулентность; реламинаризация.

Библиографический список

  1. Базуев, В.П. Моделирование процесса модифицирования битума в кавитационно-смесительном диспергаторе / В.П. Базуев, О.В. Матвиенко, В.Л. Вороненко // Вестник ТГАСУ. – 2010. – № 4. – С. 121–128.
  2. Матвиенко, О.В. Исследование динамики пузырька в закрученном потоке нелинейно-вязкой жидкости / О.В. Матвиенко, М.В. Агафонцева, В.П. Базуев // Вестник ТГАСУ. – 2012. – № 4. – С. 144–156.
  3. Матвиенко, О.В. Численное исследование сепарационных характеристик гидроциклона при различных режимах загрузки твердой фазы / О.В. Матвиенко, И.Г. Дик // Теоретические основы химической технологии. – 2006. – Т. 40. – № 2. – С. 219–224.
  4. Дик, И.Г. Некоторые закономерности теплообмена внутренних закрученных потоков / И.Г. Дик, О.В. Матвиенко // Известия СО АН СССР. Сер. техн. наук. – 1989. – Вып. 3. – С. 40–43.
  5. Jones, W.P. The calculation of low Reynolds number phenomena with a two-equation model of turbulence / W.P. Jones, B.E. Launder // Int. J. of Heat Mass Transfer. – 1973. – No 16. – P. 1119–1130.
  6. Матвиенко, О.В. Анализ моделей турбулентности и исследование структуры течения в гидроциклоне / О.В. Матвиенко // Инженерно-физический журнал. – 2004. – Т. 77. – № 2. – С. 58–64.
  7. Wilcox, D.C. Formulation of the Turbulence Model Revisited // AIAA Journal. – 2008. – No 46 (11). – P. 2823–2838.
  8. Piquet, J. Turbulent Flows: Models and Physics / J. Piquet. – Berlin : Springer, 1999.
  9. Гупта, А. Закрученные потоки / А. Гупта, Д. Лилли, Н. Сайред. – М. : Мир, 1987.
  10. Ferziger, J.H. Computational Methods for Fluid Dynamics / J.H. Ferziger, M. Perič. – Berlin : Springer, 1996.
  11. Versteeg, H.K.An Introduction to Computational Fluid Dynamics / H.K. Versteeg, W. Malalasekera. Longman. – London, 1998.

______________________________

OLEG V. MATVIENKO, Dr. Tech. Sc., Prof.,

matvolegv@mail.ru

VICTOR P. BAZUEV, senior researcher,

slab@mail.tomsknet.ru

NATALIA K. YUZHANOVA, P.G.,

m.agafontseva@gmail.com

Tomsk State University of Architecture and Building,

2 Solyanaya sq., Tomsk, 634003, Russia

NUMERICAL  INVESTIGATION  OF  TRANSITION  TO  THE  TURBULENT  REGIME  OF  INTERNAL  SWIRL  FLOWS  OF  BITUMINOUS  BINDERS

The effect of swirl on the processes of turbulization and relaminarization of a bitumen bindersstream in technological devices for manufacture of new materials for road construction has been investigated. It was determined that the occurrence of a reverse-flow zone prevents turbulent fluctuations around the axis due to a conservative nature of the effects of centrifugal force on the parameters of turbulence in this region of flow. Thereof, the laminar flow regime is maintained in the flow core.

Key words: bituminous binders; road construction; fluid dynamic theory; swirl flows; turbulization; relaminarization.

References

  1. Bazuev, V.P., Matvienko, O.V., Voronenko, V.L. Modelirovanie processa modificirovanija bituma v kavitacionno-smesitel'nom dispergatore [Modeling of the process of modifying the bitumen in cavitation-mixing disperser] // Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. – 2010. – No. 4. – P. 121–128. (rus)
  2. Matvienko, O.V., Agafontseva, M.V., Bazuev, V.P. Issledovanie dinamiki puzyr'ka v zakruchennom potoke nelinejno-vjazkoj zhidkosti [Investigation of dynamics of bubble in the swirling flow of nonlinear viscous fluid] // Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. – 2012. – No.4. – P. 144–156. (rus)
  3. Matvienko, O.V., Dik, I.G. Chislennoe issledovanie separacionnyh harakteristik gidrociklona pri razlichnyh rezhimah zagruzki tverdoj fazy [Numerical study of the hydrocyclone separation characteristics at different modes of solids charge] // Teoreticheskie osnovy himicheskoj tehnologii [Theoretical Bases of Chemical Engineering]. – 2006. – V. 40. – No. 2. – P. 219–224. (rus)
  4. Dik, I.G., Matvienko, O.V. Nekotorye zakonomernosti teploobmena vnutrennih zakruchennyh potokov [Some regularities of heat transfer of internal swirling flow] // Izvestija SO AN SSSR [Bulletin of Academy of Sciences of the USSR]. Ser. tehn. nauk. – 1989. – No. 3. – P. 40–43. (rus)
  5. Jones, W.P., Launder, B.E. The calculation of low Reynolds number phenomena with a two-equation model of turbulence // Int. J. of Heat Mass Transfer. – 1973. – No. 16. – P. 1119–1130.
  6. Matvienko, O.V. Analiz modelej turbulentnosti i issledovanie struktury techenija v gidrociklone [Analysis of turbulence models and research of structure of flow in a hydrocyclone] // Inzhenerno-fizicheskij zhurnal [Journal of Engineering Physics]. – 2004. – V. 77. – No. 2. – P. 58–64. (rus)
  7. Wilcox, D.C. Formulation of the Turbulence Model Revisited // AIAA Journal. – 2008. – No. 46 (11). – P. 2823–2838.
  8. Piquet, J. Turbulent Flows: Models and Physics. – Berlin, Springer, 1999.
  9. Gupta, A., Lilli, D., Sajred, N. Zakruchennye potoki [Swirling flows]. – Moscow, Mir, 1987. (rus)
  10. Ferziger, J.H., Perič, M. Computational Methods for Fluid Dynamics. – Berlin, Springer, 1996.
  11. Versteeg, H.K., Malalasekera, W. An Introduction to Computational Fluid Dynamics. Longman. – London, 1998.

Статья | (766 Кб)