Здесь
L
с
= 186
,
8
мм — длина секции;
d
э.с
≈
4
,
5
мм — эквивалент-
ныйдиаметр по уравнению (3);
˜
v
≈
0
,
0073
м/c — средняя по расходу
скорость в межэлектроднойполости.
Гидросопротивление, рассчитанное по уравнению (4),
Dp
≈
6
,
4
Па
примерно соответствует сопротивлению секции, полученному в ре-
зультате моделирования. Из-за пренебрежения местными потерями
получают меньшее значение сопротивления. Сопротивление основ-
нойчасти секции
Dp
с
≈
2
,
2
Па практически совпадает с результатом
моделирования.
Общее сопротивление системы должно быть соизмеримо с сопро-
тивлением однойиз секций.
Расчет по модели 2 с гофрированными вставками.
Гофриро-
ванные вставки внутри межэлектродных полостейсекцийгидравли-
ческого тракта электролизера могут значительно изменить характер
течения. Однако возможности моделирования ячеек со вставками огра-
ничены объемом машиннойпамяти. Для создания модели 2 с гофра-
ми пришлось пойти на следующее упрощение. Вместо шестигран-
ного скругленного профиля гофр, создан прямоугольныйпрофиль,
толщина которого соответствует минимальному шагу сетки модели 2
(
d
= 0
,
2
мм). Поскольку толщина гофра равна шагу сетки, то расчет
на участках рассечения потока гофром имеет несколько условныйха-
рактер. Несмотря на свои недостатки, модель 2 значительно ближе к
реальному электролизеру. С ее помощью можно оценить особенности
течения в электролизере с продольными гофрированными вставками.
Число вставок в каждойячейке равно 6. Ширина паза между смещен-
ными на половину шага гофрированными вставками
Z
= 1
мм, шаг
профиля
h
= 4
мм. На рис. 5 приведены часть однойиз 12 секцийрас-
четнойобласти модели 2, профиль гофра, а также характерные секу-
щие плоскости. Плоскости
F, G
рассекают секцию перпендикулярно
потоку посредине первойи второйот подводящего канала вставок,
плоскости
С
и
K
расположены на уровне
Н
/
4
от верхнейи нижней
стенок.
На рис. 6 показаны поля осевойскорости в сечениях для 6-йсекции
модели 2. В процентах приведен относительныйрасход через опреде-
ленныйканал гофра. За 100% принят расход воды через проходное
сечение ячейки, ограниченное условиями симметрии. Из рис. 6 вид-
но, что течение в первойот входа и последнейгофрированнойвставке
сильно неоднородно. Больше половины относительного расхода при-
ходится на несколько каналов в гофрах, расположенных против проре-
зей(сечение
F
). Но в отличие от крайних гофрированных вставок во
внутренних вставках течение значительно выравнивается (сечение
G
).
В модели без гофрированных вставок получено, что чем выше ско-
рость воды, тем ярче выражена струя в межэлектродном пространстве.
В модели с гофрированными вставками получено, что относитель-
ное распределение скоростейвнутри межэлектродного пространства
ячейки главным образом определяется геометрией гофр и в меньшей
степени зависит от скорости прокачки воды.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3 43
