Врахування ефекту дисипації під час оброблення в’язких речовин

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorСокольський, Олександр Леонідович
dc.contributor.authorКурч, Андрій Валентинович
dc.contributor.authorОлексишен, Віталій Олександрович
dc.date.accessioned2026-04-07T12:20:00Z
dc.date.available2026-04-07T12:20:00Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractНеньютонівські рідини мають велике значення в багатьох промислових секторах, таких як харчова промисловість та виробництво синтетичних полімерів. Реологічна реакція неньютонівських рідин є досить складною, включаючи поєднання в’язких та пружних ефектів та нелінійних явищ. У разі оброблення високов’язких речовин суттєвий вплив на процес та розподіл властивостей речовини у часі та просторі мають ефекти дисипації та пристінного ковзання. Дослідницька робота спрямована на виявлення раніше ігнорованих миттєвих впливів в'язкої дисипації на споживання електроенергії, швидкість технологічних процесів, якість продукції та загальну продуктивність обладнання хімічної промисловості, зокрема, обладнання для перекачування та змішування в'язких неньютонівських рідин. У статті представлено математичне формулювання та основні аспекти, пов'язані з моделюванням неізотермічного потоку за допомогою пакету програмного забезпечення для числового моделювання CFD «Ansys Fluent». Результати математичного моделювання були перевірені фізичним експериментом у ротаційному віскозиметрі типу «циліндр-циліндр». Експериментальне дослідження підтвердило числове моделювання та показало, що протягом 5 хвилин обробки температура робочої речовини збільшилася на 6 °C через в'язку дисипацію енергії. Показано, що гідрофобізація та модифікуючі фрикційні добавки впливатимуть на рівень дисипативного нагрівання речовин.
dc.description.abstractotherThe experimental study confirmed the numerical modelling and showed that during 5 minutes of processing, the temperature of the working substance increased by 6°C due to viscous dissipation of energy. In the case involving wall slip simulating a hydrophobic coating of working parts or the application of ultrasonic vibrations on the rotor, the dissipation effect looks negligible within 1°C range. But in the case of the processing of viscous media sensitive to temperature increase, effects of viscous dissipation becomes significant. The reduction of these effect is facilitated by the use of coatings or other conditions at the interface with solid walls and working parts of the equipment, which reduces the adhesion of the processed liquid to them. In the case of high-viscosity substances processing, the effects of viscous dissipation and wall slip significantly affect the process and the distribution of properties of the substance over time and space. As demonstrated by the modelling outcomes and physicalexperiment data, during the processing of a fluid with a viscosity of 0.78 Pa·s at a shear rate of 300 s-1, the temperature increase over 5 minutes was 6 °C. At the same time, at wall slip, which in thenumerical model imitates the thin-layer lubrication or hydrophobic coating on the working elements, the temperature increase over the same period was only 1°C. This leads us to assertion that hydrophobization and modifying friction additives will influence the level of dissipative heating of substances. The task of further research involves physical experiments on the processing of viscous substances in equipment with hydrophobic coating and various lubricating layers.
dc.format.pagerangeС. 51-58
dc.identifier.citationСокольський, О. Л. Врахування ефекту дисипації під час оброблення в’язких речовин / Сокольський О. Л., Курч А. В., Олексишен В. О. // Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». – 2025. – № 4(24). – С. 51-58. – Бібліогр.: 14 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2617-9741.4.2025.348821
dc.identifier.orcid0000-0002-7929-3576
dc.identifier.orcid0009-0001-4343-3098
dc.identifier.orcid0000-0002-0477-2388
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/80011
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження», № 4 (24), 2025
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectненьютонівська рідина
dc.subjectв’язкість
dc.subjectдисипація
dc.subjectпристінне ковзання
dc.subjectенергоефективність
dc.subjectnon-newtonian fluid
dc.subjectviscosity
dc.subjectdissipation
dc.subjectslip
dc.subjectenergy efficiency
dc.subject.udc66.06
dc.titleВрахування ефекту дисипації під час оброблення в’язких речовин
dc.title.alternativeConsideration of the dissipation effects during the processing of viscous substances
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
51-58.pdf
Розмір:
921.1 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження»: збірник наукових праць, № 4 (24)