Моделирование гидродинамики в электролизере воды в условиях микрогравитации - page 3

Рис. 1. Геометрия расчетной области модели 1:
ось
D
— пересечение плоскостей
A
и
B
, ось
E
A
и
C
действующего экспериментального электролизера. Расстояние
L
меж-
ду центрами подводящего и отводящего каналов составляет 200 мм,
толщина межэлектроднойполости
H
= 2
,
6
мм. На рис. 1 элементы
изображены в соответствующем масштабе. Построена прямоугольная
неравномерная расчетная сетка, ее наименьшийшаг в прорезях соста-
вляет 0,1 мм.
Для простоты в модели 1 гофрированные вставки в межэлектрод-
ном пространстве не учитываются. Сначала рассмотрим результаты
решения по модели 1 при одном из рабочих расходов, а затем при-
ведем решения при других расходах и при изменении геометрии. На
рис. 1 показаны характерные плоскости
А
,
В
,
С
и оси
D,
Е
, для кото-
рых будут приведены распределения гидродинамических параметров.
Расчет по модели 1 при одном из рабочих расходов.
Задаваемыми
условиями являются расход жидкости (
Q
= 40
см
3
/с для 11 подводя-
щих каналов) и нулевое постоянное избыточное давление в выходном
сечении (0 Па).
На рис. 2 показано поле модуля скорости в плоскости
А
. Рисунок
дает общее представление о распределении скорости в системе. При
заданном расходе наибольшая скорость достигает 0,134 м/с в прорезях
нижних (ближних к входу) секций. Скорость неодинакова как по раз-
ным секциям, так и внутри них. Имеются застойные зоны, где могут
скапливаться пузырьки газа, что ухудшает циркуляцию воды в элек-
тролизере. Обратим внимание, что перед входом в последнюю секцию
(верхняя часть подводящего канала) тоже имеется застойная зона, и
40 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3
1,2 4,5,6,7,8,9,10,11
Powered by FlippingBook