Аналитически выводятся формулы для расчета внутренней порозности колец Рашига, образованной свободным объемом внутри каждого кольца, и наружной порозности, образованной свободным объемом между наружными стенками колец, упорядоченно и плотно уложенных в ряды. Показано, что наружная порозность не зависит от геометрических размеров кольца — наружного диаметра, высоты и толщины и численно равна εн = 0,0935, а внутренняя порозность зависит от наружного диаметра и толщины кольца. Приведен пример расчета общей и локальных значений порозности для колец Рашига 35 × 35 × 4 мм и проведено сравнение расчетной порозности с ее заданным экспериментальным значением, приведенным в справочной литературе. Теоретически показано, что скорость потока газа в зазорах между наружными стенками колец по сравнению со скоростью внутри колец снижается более чем на порядок. Это подтверждено экспериментально на графике профиля скоростей вдоль радиуса аппарата. Показана возможность регулирования порозности колец при их упорядоченной установке в ряды с зазором между боковыми стенками.
Ключевые слова: кольца Рашига, локальная порозность, внутренняя порозность, наружная порозность, упорядоченная плотная укладка, местное сопротивление, поле скоростей, потери давления, энерго- и ресурсосбережение, гидродинамика, газодинамика, тепло- и массообмен, насадочный материал, контактный блок.
Ссылка для цитирования
Оценка локальной порозности колец Рашига при их упорядоченной плотной укладке по шестиугольникам в насадочных массообменных аппаратах / А. Б. Голованчиков, Н. А. Меренцов, А. В. Персидский, М. В. Топилин, А. С. Гендлер, П. А. Рогачев // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2026. Вып. 2(103). С. 74—87. DOI: 10.35211/18154360_2026_2_74.
Об авторах
Голованчиков Александр Борисович — д-р техн. наук, проф., проф. каф. процессов и аппаратов химических и пищевых производств, Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ). Российская Федерация, 400001, Волгоград, пр-т Ленина, 28
Меренцов Николай Анатольевич — канд. техн. наук, доц., доц. каф. процессов и аппаратов химических и пищевых производств, Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ). Российская Федерация, 400001, Волгоград, пр-т Ленина, 28; steeple@mail.ru
Персидский Александр Владимирович — ведущий инженер-конструктор, АО «Федеральный научно-производственный центр „Титан-Баррикады“», г. Волгоград; a-persidsky@yandex.ru
Топилин Михаил Владимирович — ведущий инженер лаборатории стандартных исследований керна, ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг». Российская Федерация, 400078, г. Волгоград, пр-т Ленина, 96; topilinmik@gmail.com
Гендлер Александр Сергеевич — аспирант, Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ). Российская Федерация, 400001, Волгоград, пр-т Ленина, 28; alexandr.gendler@lukoil.com
Рогачев Павел Андреевич — магистрант каф. процессов и аппаратов химических и пищевых производств, Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ). Российская Федерация, 400001, Волгоград, пр-т Ленина, 28; rogachev.pavel@gmail.com