Развитие оптико-электронных методик для изучения многофазной гидродинамики полидисперсной пульпы
| Название НИОКТР | Развитие оптико-электронных методик для изучения многофазной гидродинамики полидисперсной пульпы |
|---|---|
| Аннотация | Изучение гидродинамики полидисперсной пульпы актуально в задачах производства алюминия, поскольку она является неотъемлемой частью производственного процесса в ряде аппаратов алюминиевой промышленности. Проект направлен на исследование многофазной гидродинамики полидисперсной пульпы в колонне вертикального типа. Моделирование гидродинамики полномасштабных аппаратов производится методами вычислительной гидродинамики, поскольку проведение натурных измерений трудоемко и затратно. Для правильного моделирования гидродинамики пульпы необходима настройка расчётной модели на ряде модельных экспериментов, которые, по сути, повторяют процессы в крупномасштабных агрегатах. Изучение гидродинамики пульпы осложняется тем, что она является многофазной непрозрачной средой, что накладывает ограничения на применение оптических и электронных методов диагностики параметров многофазных процессов. Целью данной работы является развитие оптико-электронных методов диагностики многофазных потоков для исследования гидродинамики пульпы, настройка вычислительных моделей для исследования многофазного потока методами вычислительной гидродинамики и в перспективе реализации развиваемых методов для контроля параметров многофазных потоков на производстве. Для выявления наиболее эффективных гидродинамических подходов будет произведено экспериментальное сопоставление различных методов и подходов, а также численное моделирование. Будет развит комбинированный метод получения информации о локальных и интегральных гидродинамических характеристиках многофазного потока пульпы в модели колонны вертикального типа на основе полупроводниковой лазерной доплеровской анемометрии, видеоанемометрии и погружения оптически прозрачной модели пульпы в иммерсионную жидкость с эквивалентным модельному коэффициентом преломления. Если прозрачное тело погрузить в жидкость, коэффициент преломления которой равен коэффициенту преломления материала объекта, то объект станет невидимым. определяющие гидродинамику и теплообмен границы останутся, исчезнет преломление и рассеяние света на границах объекта. Исчезнут препятствия, не позволявшие ранее получать оптическими методами достоверную информацию о процессах, перекрытых границами крупнодисперсной фазы. Будет разработан метод и создан измерительный комплекс для матричной электроимпедансной диагностики динамического распределения концентрационных жидкостных потоков и оптимизации гидродинамики. Матричная электроимпедансная диагностика основана на синхронной регистрации точного пространственного распределения параметров комплексной проводимости и диэлектрической проницаемости среды в узлах проволочной сетки. Метод позволяет исследовать трехмерные течения многофазных теплоносителей и динамику размытия трассирующих струй в трехмерных течениях. Основой измерительного комплекса является матричный датчик, состоящий из координатно-привязанных наборов проводников, пересечения которых в пространстве образуют измерительные узлы системы. Трассером может служить жидкость с отличающейся от основного потока комплексной электропроводностью. При измерениях динамически регистрируются импедансы в каждом трехмерном пространственном узле сетки, определяющие параметры течения двухфазных потоков. Комплексное использование всех предложенных методов и подходов позволит успешно решить поставленную задачу |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 21000.0 |
| Дата начала | 2025-05-29 |
| Дата окончания | 2027-12-31 |
| Номер контракта | 25-19-00627 |
| Дата контракта | 2025-05-29 |
| Количество отчетов | 3 |
| УДК | 536.2:532/533 532.72 66.021.3 |
| Количество просмотров | 5 |
| Руководитель работы | Лобанов Павел Дмитриевич |
| Руководитель организации | Маркович Дмитрий Маркович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ТЕПЛОФИЗИКИ ИМ. С.С. КУТАТЕЛАДЗЕ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-12-02 09:27:09 UTC, 2025-12-02 09:27:09 UTC |
| ОКПД | Нет |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | фильтрация; иммерсионная жидкость; шаровая засыпка; PIV; ЛДА; сетчатый датчик; метод проводимости; полидисперсная пульпа |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 30.17.35 - Тепломассоперенос |
| OECD | — |
| OESR | Добыча и переработка полезных ископаемых |
| Приоритеты научно-технического развития | б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения; |
| Регистрационные номера | — |