Model analityczny elektryzacji strumieniowej w warunkach przepływu laminarnego

• Autorzy: Zmarzły D. , Aksamit P. , Paszkiel S. , Kawala A.

Warianty tytułu

EN

Analytical model of streaming electrification in laminar regime

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia analizę teoretyczną rozkładu gęstości prądu elektryzacji strumieniowej w układzie przepływowym, cylindrycznym, w warunkach przepływu laminarnego. Model analityczny uwzględnia zjawiska dyfuzji, konwekcji i przewodzenia, które prowadzą do określonego rozkładu gęstości objętościowej ładunku. Przyjęto, że rozkład ten pozostaje poza oddziaływaniem sił ciśnieniowych występujących w cieczy. Ponadto profil prędkości przyjęto jako stały i niezależny od wielkości przepływającego ładunku. Przeprowadzone obliczenia symulacyjne pokazują, że rozkład gęstości prądu w rurce o nieskończonej długości zależy od parametrów fizykochemicznych cieczy przy założeniu parabolicznego rozkładu prędkości. W przypadku cieczy o niewielkiej konduktywności gęstość prądu jest największa w centralnej części rurki. Dla cieczy przewodzących prąd płynie głównie w obszarze przygranicznym.

EN

The paper presents expression for streaming current distribution in cylindrical flow system in laminar regime. The analytical model considers diffusion, convection and conduction, which lead to specific volume charge density distribution. It was assumed, that the distribution is outside from the pressure forces in the liquid bulk. Furthermore, the velocity profile was assumed to be constant and independent from the moving charge influence. The simulations show, that the current density distribution in pipe of the infinite length depends on physico-chemical properties of the liquid on the assumption that velocity profile is parabolic. For liquids of low conductivity the current density is the largest in the middle of the pipe. For high-conductivity liquids the current flows mainly in the vicinity of the boundary surface.

Słowa kluczowe

PL

elektryzacja strumieniowa; przepływ laminarny; gęstość prądu elektryzacji strumieniowej; układ przepływowy

EN

streaming electrification; laminar regime; current density distribution; flow system

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Opolska
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 320, z. 58
• Strony: 179--184
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., wykr.

Twórcy

autor

Zmarzły D.

autor

Aksamit P.

autor

Paszkiel S.

autor

Kawala A.

• Politechnika Opolska, Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Instytut Elektroenergetyki

Bibliografia

• [1] ABEDIAN B., SONIN A. A.: Theory for electric charging in turbulent pipe flow Journal of Fluid Mechanics, Vol. 120, 1981, s. 199-217.
• [2] KĘDZIA J.: Electrostatic properties of aged transformer oil. IEEE Trans. on Diel. and Electr. Insul., Vol. 24, No.2, 1989, s. 175-185.
• [3] WASHABAUGH A. P, ZAHN M.: A Chemical reaction-based boundary condition for flow electrification. IEEE Trans. on Diel. and Electr. Insul., Vol. 4, No.6, 1997, s. 688-709.
• [4] TOUCHARD G.: Flow electrification of liquids, Journal of Electrostatics 51, 2001, s. 440-447.
• [5] ZMARZŁY D. O., KĘDZIA J.: A noise analyzer for monitoring static electrification current, Journal of Electrostatics, Vol.63/5, 2005, s. 409-422.