Анализ движения частиц в вихревом слое вязкого газа над поверхностью плоских и профилированных вращающихся дисков

Эксперименты на вращающихся в воздушной среде конусах с углом при вершине β = 120º и плоском диске показали, что при частотах Ω ≥ 2,5 Гц существует качественное различие в движении мелких (d ≈ 0,1 мм) и крупных (d ≈ 1 мм) частиц. Первые движутся в приповерхностной зоне над диском, вторые движутся «прыжками» высотой до 3 см. Сравнение кинематики сферической и несферической частиц, в частности эллипсоида с осями d, d и ⁴/₃ d, показало неизбежность возникновения «прыжков» крупных частиц. Крупные частицы переходят в режим автоколебаний под действием периодически возникающей силы Магнуса. Мелкие частицы локализуются в пределах вихревого слоя.

Ключевые слова:
роторный теплообменник, дегидратация, термическое разложение, пограничный слой, вязкое трение, сила Магнуса
Источник финансирования:
Работа выполнена при поддержке Президиума СО РАН, проект № 2 «Химические и биохимические устройства на основе новых принципов интенсификации процессов»
УДК 532.526.2 + 533.6.12

Анализ движения частиц в вихревом слое вязкого газа над поверхностью плоских и профилированных вращающихся дисков