Inventory number IRN Number of state registration
0220РК01205 AP05132427-OT-20 0118РК00639
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 1
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 2
Number of books Appendicies Sources
1 4 23
Total number of pages Patents Illustrations
51 0 10
Amount of funding Code of the program Table
9099000 AP05132427 0
Code of the program's task under which the job is done
Г.2018
Name of work
Реализация принципа конвективных сепараторов в наклонных каналах
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Метод, способ
Report authors
Красиков Сергей Анатольевич , Федоренко Ольга Владимировна , Мукамеденқызы Венера , Косов Евгений Владимирович , Шакиров Александр Леонидович , Тукен Мадина Бауыржанкызы , Калимов Адилет Болатович ,
0
1
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения "Научно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики" РГП на праве хозяйственного ведения "Казахский Национальный универститет им. Аль-Фараби" министерства образования и науки РК
Abbreviated name of the service recipient ДГП на ПХВ «НИИЭТФ»
Abstract

Объектом исследования являются тройные и четырехкомпонентные газовые смеси.

Зерттеу нысаны үш және төрткомпонентті газ қоспалары болып табылады.

Цель работы заключается в: 1 Проведении экспериментов по разделению тройных газовых смесей в наклонных каналах конвективных сепараторов при различных давлениях и исходных составах. 2 Экспериментальном изучении конвективного разделения в четырехкомпонентной газовой смеси. 3 Подачи заявки на изобретение. Метод и методология проведения работ:

Жұмыстың мақсаты болып табылады: 1 Әртүрлі қысымдар мен бастапқы құрамдар кезінде конвективті сепараторлардың көлбеу каналдарында үш есе газ қоспаларын бөлу бойынша эксперименттер жүргізу. 2 Төрткомпонентті газ қоспасындағы конвективті бөлуді эксперименттік зерттеу. 3 Өнертабысқа өтінім беру.

При экспериментальных исследованиях используется двухколбовый метод. Численное моделирования концентрационной гравитационной конвекции при условии возрастания плотности с высотой осуществлялось на основе методов конечных объемов с помощью программы «Flow Simulation», входящей в пакет проектирования «SolidWorks».

Эксперименттік зерттеулерде екіколбалық әдіс қолданылады. Тығыздық бойынша артқан жағдайда концентрациялық гравитациялық конвекцияны сандық модельдеу SolidWorks жобалау пакетіне кіретін "Flow Simulation" бағдарламасының көмегімен соңғы көлем әдістері негізінде жүзеге асырылды.

Экспериментальным образом изучено многокомпонентное смешение в тестовых газовых смесях гелий + аргон – азот, гелий + аргон + двуокись углерода – азот при различных углах наклона разделительного канала в зависимости от давления и исходного состава при постоянной температуре. Для систем, где плотность смеси убывает с высотой в координатной сетке «угол наклона – давление – исходный состав» зарегистрирован кинетический переход «диффузия – концентрационная гравитационная конвекция». Изучение влияния угла наклона на интенсивность возникших за счет неустойчивости механического равновесия конвективных течений показало, что проявляется нелинейный характер интенсивности переноса не типичный для диффузии. Проведенные опыты показали, что угол наклона диффузионного канала, исходный состав смеси и давление могут являться управляющими параметрами конвективного переноса, вызванного неустойчивостью механического равновесия изотермической тройной газовой смеси. Представлена численная модель описания парциального массопереноса компонентов в четырехкомпонентной смеси гелий + аргон + двуокись углерода – азот смесях при различных углах наклона диффузионного канала. Зафиксированы этапы слабого монотонного роста интенсивности смешения до определенного значения. Большие углы наклона канала лимитируют интенсивность конвективного смешения.

Тұрақты температурадағы қысым мен бастапқы құрамға байланысты бөлу каналының әртүрлі көлбеу бұрыштарындағы гелий + аргон – азот, гелий + аргон + көмірқышқыл газы – азот сынақ газ қоспаларындағы көпкомпонентті араласу тәжірибелік түрде зерттелді. Қоспаның тығыздығы төмендейтін жүйелер үшін "көлбеу бұрышы – қысым – бастапқы құрам" координаттық торында "диффузия – концентрациялық гравитациялық конвекция" кинетикалық ауысуы тіркелген. Конвективті токтардың механикалық тепе-теңдігінің тұрақсыздығынан туындаған көлбеу бұрыштың қарқындылығына әсерін зерттеу диффузияға тән емес тасымалдау қарқындылығының сызықтық емес сипаты көрінетінін көрсетті. Жүргізілген тәжірибелер диффузиялық каналдың көлбеу бұрышы, қоспаның бастапқы құрамы және қысым изотермдік үштік газ қоспасының механикалық тепе-теңдігінің тұрақсыздығынан туындаған конвективті тасымалдауды басқару параметрлері болуы мүмкін екенін көрсетті. Диффузиялық каналдың әртүрлі көлбеу бұрыштарындағы төрткомпонентті гелий + аргон + көмірқышқыл газы – азот қоспаларындағы компоненттердің ішінара массатасымалдауын сипаттаудың сандық моделі ұсынылған. Араласу қарқындылығының әлсіз монотонды өсу кезеңдері белгілі бір мәнге дейін тіркелді. Каналдың үлкен көлбеу бұрыштары конвективті араласудың қарқындылығын шектейді.

Возможность повышения степени разделения газовых смесей за счет оптимизации процессов диффузионной неустойчивости.

Диффузиялық тұрақсыздық процестерін оңтайландыру арқылы газ қоспаларын бөлу дәрежесін арттыру мүмкіндігі.

Запущен в эксплуатацию стенд и проведен цикл экспериментальных работ по исследованию влияния угла наклона на процессы в диффузии и конвекции в канале конвективного сепаратора. Подана заявка на изобретение и получено положительное уведомление о результатах формальной экспертизы.

Стенд іске қосылды және конвективті сепаратор каналындағы диффузия және конвекция процестеріне көлбеу бұрыштың әсерін зерттеу үшін тәжірибелік жұмыстар циклі жүргізілді. Өнертабысқа өтінім берілді және ресми сараптама нәтижелері туралы оң хабарлама алынды.

Полученные результаты могут применяться в нефтегазовой промышленности. Численные результаты могут быть использованы при разработке и расчетах массообменных технологических схем в многокомпонентных смесях.

Алынған нәтижелер мұнай-газ өнеркәсібінде қолданылуы мүмкін. Сандық нәтижелерді көпкомпонентті қоспалардағы массаалмасудың технологиялық сызбаларын жасау және есептеу кезінде қолдануға болады.

UDC indices
УДК 532; 533; 536; 538.9; 532.08; 533.1/.5.08; 53.072; 53:004; 536.2:532/533;532.72
International classifier codes
29.17.15; 29.17.35; 29.03.77; 30.17.35;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
Газы; смеси,; конвекция; диффузия; угол наклона; концентрация; давление; разделение;
Key words in Kazakh
Газдар; қоспалар; конвекция; диффузия; көлбеу бұрыш; концентрация; қысым; бөлу;
Head of the organization Лаврищев Олег Александрович Кандидат физико-математических наук /
Head of work Красиков Сергей Анатольевич Кандидат технических наук / -
Native executive in charge Федоренко Ольга Владимировна Ассоциированный профессор (доцент)