Методика экспериментального определения режимов течения компрессионной пены

Кирилл Евгеньевич Шинкоренко; Александр Владимирович Грачулин; Виталий Николаевич Рябцев

doi:10.33408/2519-237X.2023.7-2.188

Авторы

Кирилл Евгеньевич Шинкоренко Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0003-4946-9339
Александр Владимирович Грачулин Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0003-3832-8258
Виталий Николаевич Рябцев Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-2830-591X

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2023.7-2.188

Ключевые слова:

автоматическая установка пожаротушения, гидравлический расчет, трубопровод, газожидкостная смесь, двухфазное течение, давление, расход

Аннотация

Цель. Провести анализ методик определения режимов течения газожидкостных смесей в цилиндрическом канале. На основе проведенного анализа разработать методику проведения экспериментальных исследований движения компрессионной пены в автоматических установках пожаротушения.

Методы. В процессе выполнения работы применялись основные теоретические и эмпирические методы исследования, а также общие научные методы исследования (анализ, систематизация).

Результаты. Разработаны конструкция экспериментальной установки и методика проведения экспериментальных исследований движения компрессионной пены в автоматических установках пожаротушения.

Область применения исследований. Разработка методики гидравлического расчета автоматических установок пожаротушения, генерирующих компрессионную пену.

Биографии авторов

Кирилл Евгеньевич Шинкоренко, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра автоматических систем безопасности, преподаватель

Александр Владимирович Грачулин, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра автоматических систем безопасности, старший преподаватель; кандидат технических наук, доцент

Виталий Николаевич Рябцев, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра автоматических систем безопасности, начальник кафедры; кандидат технических наук, доцент

Библиографические ссылки

Kamlyuk A.N., Likhomanov A.O., Grachulin A.V. Pennye orositeli dlya avtomaticheskikh ustanovok pozharotusheniya [Foam sprinklers for automatic fire extinguishing installations]: monograph. Minsk: University of Сivil Protection, 2023. 244 p. (rus)

Kamlyuk A.N., Grachulin A.V. Kompressionnaya pena dlya nuzhd pozharnykh podrazdeleniy [Compression foam for the needs of fire departments]: monograph. Minsk: University of Сivil Protection, 2019. 224 p. (rus)

Mamaev V.A., Odishariya G.E., Semenov N.I., Tochigin A.A. Gidrodinamika gazo-zhidkostnykh smesey v trubakh [Hydrodynamics of gas-liquid mixtures in pipes]. Moscow: Nedra, 1969. 208 p. (rus)

Kutateladze S.S., Styrikovich M.A. Gidrodinamika gazozhidkostnykh sistem [Hydrodynamics of gas-liquid systems]. Moscow: Energiya, 1976. 296 p. (rus)

Maron V.I. Gidrodinamika odnofaznykh i mnogofaznykh potokov v truboprovode [Hydrodynamics of single-phase and multi-phase flows in a pipeline]. Moscow: MAKS Press, 2009. 334 p. (rus)

Ostrovskiy G.M. [et al.]. Novyy spravochnik khimika i tekhnologa. Protsessy i apparaty khimicheskikh tekhnologiy [New handbook of chemist and technologist. Processes and apparatuses of chemical technologies]. Saint Petersburg: ANO NPO Professional, 2004. Part 1. 848 p. (rus)

Hewitt G., Hall-Taylor N.S. Kol'tsevye dvukhfaznye techeniya [Annular two-phase flows]: translated from English. Moscow: Energiya, 1974. 408 p. (rus)

Gritsenko A.I., Klapchuk O.V., Kharchenko Yu.A. Gidrodinamika gazozhidkostnykh smesey v skvazhinakh i truboprovodakh [Hydrodynamics of gas-liquid mixtures in wells and pipelines]. Moscow: Nedra, 1994. 238 p. (rus)

Spravochnik po teploobmennikam [Handbook of heat exchangers]: in 2 vol. Translated from English. Ed. by B.S. Petukhov, V.K. Shikov. Moscow: Energoatomizdat, 1987. Vol. 1. 560 p. (rus)

Arnold C.R., Hewitt G.F. Further developments in the photography of two-phase gas-liquid flow. Journal of Photographic Science, 1967. Vol. 15, Iss. 3. Pp. 97–114. DOI: https://doi.org/10.1080/00223638.1967.11737388.

Coleman J.W., Garimella S. Characterization of two-phase flow patterns in small diameter round and rectangular tubes. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1999. Vol. 42, № 15. Pp. 2869–2881. DOI: https://doi.org/10.1016/S0017-9310(98)00362-7.

Cooper K.D., Hewitt G.F., Pinchin B. Photography of two-phase gas-liquid. Journal of Photographic Science, 1964. Vol. 12, Iss. 5. Pp. 269–278. DOI: https://doi.org/10.1080/00223638.1964.11737259.

Zhang Zh., Li Yu., Wang Zh., Hu Q., Wang D. Experimental study on radial evolution of droplets in vertical gas-liquid two-phase annular flow. International Journal of Multiphase Flow, 2020. Vol. 129. Article 103325. 9 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2020.103325.

Takamasa T., Hazuku T., Hibiki T. Experimental Study of gas-liquid two-phase flow affected by wall surface wettability. International Journal of Heat and Fluid Flow, 2008. Vol. 29, № 6. Pp. 1593–1602. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2008.09.001.

Bhagwat S.M., Ghajar A.J. Similarities and differences in the flow patterns and void fraction in vertical upward and downward two phase flow. Experimental Thermal and Fluid Science, 2012. Vol. 39. Pp. 213–227. DOI: https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2012.01.026.

Dasgupta A., Chandraker D.K., Kshirasagar S., Reddy B.R., Rajalakshmi R., Nayak A.K., Walker S.P., Vijayan P.K., Hewitt G.F. Experimental investigation on dominant waves in upward air-water two-phase flow in churn and annular regime. Experimental Thermal and Fluid Science, 2017. Vol. 81. Pp. 147–163. DOI: https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2016.10.012.

Schmid D., Verlaat B., Petagna P., Revellin R., Schiffmann J. Flow pattern observations and flow pattern map for adiabatic two-phase flow of carbon dioxide in vertical upward and downward direction. Experimental Thermal and Fluid Science, 2022. Vol. 131. Article 110526. 16 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2021.110526.

Govier G.W., Radford B.A., Dunn J.S.C. The upwards vertical flow of air-water mixtures. 1. Effect of air and water rates on flow pattern, hold-up pressure drop. Canadian Journal of Chemical Engineering, 1957. Vol. 35. Pp. 58–70.

Wang G., Dang Zh., Ishii M. Wave structure and velocity in vertical upward annular two-phase flow. Experimental Thermal and Fluid Science, 2021. Vol. 120. Article 110205. 12 p. DOI: https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2020.110205.

Zhao Yu., Markides Ch.N., Matar O.K., Hewitt G.F. Disturbance wave development in two-phase gas-liquid upwards vertical annular flow. International Journal of Multiphase Flow, 2013. Vol. 55. Pp. 111–129. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2013.04.001.

Hewitt G.F., King R.D., Lovegrove P.C. Liquid film and pressure drop studies. Chemical and Process Engineering, 1964. Vol. 45. Pp. 191–200.