Раздел

Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

Название

ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ОБРАЗОВАНИЕ ПУЗЫРЬКОВ ПРИ АЭРАЦИИ ВОДЫ

Авторы

В.С. Боровков, д. т. н., профессор Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (МГСУ), Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,

И. Е. Караичев, аспирант Московского государственного строительного университета (МГСУ),

Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Аннотация

В статье рассмотрены гидрофизические факторы, влияющие на крупность образующихся пузырьков в воде при вдуве воздуха из затопленного отверстия. Произведена попытка определения основных сил, действующих на пузырек в момент его отрыва. Задача решается в динамической постановке и включает в себя расчет основных действующих сил, в том числе силу инерции «присоединенной» массы жидкости, приводимую в движение, и силу гидродинамического со-противления перемещению границы раздела воздух-вода при росте пузырька. Выполнен срав-нительный анализ и составлено уравнение баланса действующих сил. Предложена теоретическая модель расчета крупности пузырька. Описана методика и произведен демонстрационный расчет крупности воздушных пузырьков, образующихся при вдуве воздуха в жидкость из затопленного отверстия.

Ключевые
слова

вдув воздуха в жидкость, воздушный пузырек, массообмен, кислородный баланс, крупность пузырька, водовоздушная смесь, аэратор.

Библиографический список

1.      Карелин В. Я., Боровков В. С., Волшаник В. В., Галант М. А., Доркина И. В. Инженерная сис-тема поддержания качества воды прудов // Вестник отделения строительных наук. — 2001. — № 4. — С. 28—35.

2.      McCann D. J., Prince RGH. Regimes of bubbling at a submerged orifice // Chem. EngSci. — 1971. — Vol. 26. — P. 1505—1512.

3.      Кутателадзе С. С., Стырикович М. А. Гидродинамика газожидкостных систем. — М.: Энергия, 1976. — 296 с.

4.      Ксенофонтов Б. С. Флотационная обработка воды, отходов и почвы. — М.: Новые технологии, 2010. — 272 с.

5.      Мишенгиссер Ю. М. Теоретическое обоснование и разработка новых полимерных аэраторов для биологической очистки сточных вод: Москва / Дис. насоиск. уч. степени д-ра техн. наук. ФГУП «НИИ ВОДГЕО», — Москва. — 2005.

6.      Rzasa R., JoannaBoguniewicz-Zablocka. Analysis of gas bubble formation at the nozzle outlet // Ecol. Chem. Eng. — 2014. — Vol. 21. — No. 4. — P. 493—502.

7.      Броунштейн Б. И., Щеголев В. В. Гидродинамика, массо- и теплообмен в колонных аппаратах. — Л.: Химия, 1988. — 336 с.

8.      Miyahara T., Takahashi T. Bubble formation in single bubbling regime with weeping at a submerged orifice // ChemEngJpn. — 1984. — Vol. 17. — No. 6. — P. 597—602.

9.      Уолис Г. Одномерные двухфазные течения. — М.: МИР, 1972. — 440 с.

10.  Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. — М., 1969. — 744 с.

11.  Караичев И. Е. Факторы, влияющие на процесс образования пузырьков при подаче воздуха в неподвижную жидкость // Развитие технических наук в современном мире. — 2016. — С. 91—94.

12.  Сухарев И. С., Экспериментальное определение размеров пузырьков газа при истечении в системе воздух-вода // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. — 2016. —198—204.