Исследованы ключевые аспекты организации потоков жидкости, рассмотрены методы интенсификации процессов перемешивания, разделения и передачи тепловой энергии. Значительное внимание уделено физическим особенностям закрученных и вихревых потоков, выявлены условия возникновения необычных эффектов, которые могут служить базой для создания принципиально новых устройств и технологий.
Разработанные инженерные решения направлены на решение актуальных задач повышения пропускной способности трубопроводных систем, сокращения энергопотерь и оптимизации режимов работы оборудования. Данные исследования ориентированы на широкую область практического применения, включая сферу энергетики, строительства, химического производства, водоснабжения и охраны окружающей среды.
2. Вихревой способ механического перемешивания (смешивания) в многомерных закрученых течениях
Все существующие механические способы перемешивания ограничены тем, что используют один общий поток (одномерное течение) сред с тангенциальным, или радиальным, или осевым, или смешанным – спиральным или тороидальным и т.п. течением.
С точки зрения энергозатрат существующие способы смешивания / перемешивания примерно одинаковы. Для самого процесса смешивания / перемешивания равнозначно, каким способом будет формироваться поток.
Например, турбинная мешалка использует меньше времени на перемешивание, чем винтовая, но и потребляемая мощность у турбинной мешалки выше, чем у винтовой. В итоге по энергозатратам все механические способы смешивания / перемешивания примерно одинаковы. Выигрыш только в скорости самого процесса образования нового вещества при смешивании или доведения раствора до требуемой консистенции / однородности при перемешивании.
С другой стороны, можно и вручную проводить смешивание / перемешивание.
В любом случае, в пересчёте на энергозатраты – итог будет для всех способов перемешивания / смешивания примерно одинаков. Как было заявлено выше – связано это в первую очередь с тем, что все существующие способы смешивания / перемешивания основываются на формировании одномерного закрученного течения среды по спирали, при котором происходит вращение жидкости (газа) вокруг одной спиральной оси вращения.
Но кроме одномерного закрученного течения существуют и многомерные закрученные течения.