В работе исследовано движение газожидкостного потока в плоском канале с колеблющейся стенкой. Целью данной работы является повышение эффективности сепарационного оборудования путём наложения вибрационного воздействия на газожидкостный поток. Эта цель достигается за счёт применения явления избирательной коагуляции капельной жидкости. Научной новизной предложенного подхода является создание математической модели для оценивания аналитических зависимостей между эффективностью гидромеханического процесса и исходными параметрами сепарационного устройства. Вследствие невозможности непосредственного оценивания параметров гидромеханической системы «колеблющаяся стенка – газожидкостная смесь» с имеющимися существенными нелинейностями в данной работе рассмотрен частный случай движения газожидкостного потока, характеризуемый соотношением трёх предложенных безразмерных критериев. В результате получены аналитические зависимости, качественно и количественно отражающие соответствующие аппроксимации для скалярного поля давления и векторного поля скорости с допустимой погрешностью по сравнению с результатами численного моделирования. Также доказано наличие бигармонических флуктуаций частиц в результате вибрационного воздействия на поток, а также получены аналитические зависимости для расчёта соответствующих характеристик. Дополнительно представлены соотношения для определения расчётного диапазона толщины пристеночного слоя. Введена система безразмерных критериев для определения режимов движения потока, а также форм и геометрических размеров относительных траекторий капельной жидкости в газожидкостном потоке. Предложен способ численного моделирования, а также соответствующая методология реализации инженерного расчёта гидродинамических параметров газожидкостного потока в плоском канале сепарационного устройства. Также определено расстояние между зонами локального минимума давления. В результате доказано, что это расстояние равно длине волны вибрационного воздействия стенки на поток, что является начальным подтверждением последующего процесса избирательной коагуляции капельной жидкости в газожидкостном потоке в плоском канале сепарационного устройства.

In this paper, the movement of a gas-fluid flow in a plane channel with an oscillating wall was investigated. The aim of the research is to increase the efficiency of separation equipment by im-posing the vibration impact on a gas-liquid flow. This purpose was achieved by applying the phenom-enon of selective coagulation of a dropping liquid. The novelty of the proposed approach concerns creating the mathematical model for determination of analytical dependences between the efficiency of the hydromechanical process and initial parameters of the separation device. As a result, quantita-tively and qualitatively sufficient approximations for the scalar pressure and vector velocity fields were obtained with a permissible relative error in comparison with the results of numerical simulation. The presence of biharmonic fluctuation of particles was proved; besides, related dependencies for the calculation of vibration characteristics were obtained. Additionally, the paper presents the dependen-cies for identifying a range of thickness for a near-wall area. The system of dimensionless criteria was proposed for determining flow modes and relative trajectories of liquid droplets in a gas-fluid flow. The numerical simulation approach and related methodology of engineering calculations were pro-posed on the example of a plane channel of the separation device. Finally, the distance between adja-cent zones of the pressure minimum was determined. As a result, it was found that this distance is equal to the wavelength of the vibrating impact to the flow that is an initial justification of further co-agulation process of liquid droplets in a gas-liquid flow in a separation device.

Se investigează mișcarea fluxului de gaz-lichid într-un canal plat cu un perete oscilant. Scopul acestei lucrări constă în sporirea efiicienței echipamentului de separare prin impunerea unui efect de vibrație asupra fluxului de gaz-lichid. Acest obiectiv este realizat prin utilizarea coagulării selective a fluidului picăturilor. Noutatea științifică constă în elaborarea modelui matematic pentru determinarea funcțiilor analitice a eficienței procesului hidromecanic a dispozitivului de separare. Estimarea directă a parametrilor sistemului "perete oscilant - amestec gaz-lichid" cu semnificații non-lineare este imposibilă. În lucrare se examinează un caz particular de mișcare a fluxului gaz-lichid, caracterizat de trei criterii non-dimensionale. S-au obținut relații analitice care reflectă calitativ și cantitativ câmpul de presiune scalară și câmpul vectorului de viteză cu o eroare admisibilă în comparație cu rezultatele simulării numerice. S-a confirmată prezența fluctuațiilor biarmonice ale particulelor ca urmare a efectului de vibrație și s-au obținut realțiile analitice pentru calcularea caracteristicilor corespunzătoare și relațiile pentru calcularea grosimii stratului de lichid din zona peretelui. S-a propus un sistem de criterii non-dimensionale pentru a determina regimurile de curgere, formule de caclul ale traiectoriilor relative ale lichidului de picurare în fluxul gaz-lichid, metodă numerică de simulare și o metodologie adecvată a calculului parametrilor hidrodinamici ai debitului de gaz-lichid într-un canal plat al dispozitivului de separare. S-a determinat distanța dintre zonele de presiune minimă locală, constatând că această distanță este egală cu lungimea de undă a efectului de vibrație al peretelui pe flux, care ete confirmarea derulării ulteriore a procesului de coagulare selectivă a lichidului de picurare în canalul plat al dispozitivului de separare.