Overview of numerical methods for simulating ranque-hilsch effect within vortex tubes / Lietuvos karjerų užpildų poveikio betono šarminei korozijai tyrimai

Abstract

The main goal of this paper is to present a summarized overview of the methods used for Ranque–Hilsch vortex tube numerical analysis using computational fluid dynamics (CFD). The overview is mainly focused on the most recently conducted studies that are both backed by experimental data and is evaluated by the authors as being in good agreement with experimental results. Generalized tendencies in computational vortex tube analysis are presented while focusing on researchers’ approach towards the geometric model used for the study and the governing equations. A brief introduction to the subject matter is presented followed by a short retrospective of the previous studies and related challenges. The conclusions are formed based on the most recent, as well as previously analysed, published research results. Santrauka Užpildų šarminė korozija betone vyksta reaguojant cemente esantiems natrio ir kalio hidroksidams (šarmams) su aktyviu SiO2, esančiu kai kuriuose užpilduose. Vykstant šiai reakcijai betone susidaro didelių vidinių įtempių, kurie sukelia betono deformacijas, pleišėjimą ir suirimą. Reakcija vyksta lėtai, betono irimo požymių atsiranda tik po kelių mėnesių ar metų. Tyrimams buvo naudojami dviejų skirtingų karjerų užpildai. Atlikus tyrimus nustatyta, kad Lietuvos žvyro karjerai užteršti reaktyviomis dalelėmis, turinčiomis amorfinio silicio dioksido, reaguojančio su cemente esančiais natrio ir kalio šarmais, ir sukeliančiomis betono šarminę koroziją. Nustatyta, kad pagal AAR 2 stambieji užpildai priskiriami II grupei – galimai reaktyviems užpildams, nes jų plėtra po 14 parų viršija 0,1 %. Raktiniai žodžiai: betono šarminė korozija, užpildai, reaktyvumas, šarmai, higroskopinis gelis, plėtra.

Keywords

• vortex tube
• Ranque-Hilsch vortex tube
• energy separation