автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Гидродинамика и массопередача в газожидкостных пленочных аппаратах при восходящем прямотоке (противотоке)
Автореферат диссертации по теме "Гидродинамика и массопередача в газожидкостных пленочных аппаратах при восходящем прямотоке (противотоке)"
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРРЕНИЯ
На правах рукописи
ЛИ МАМАДУ БОБО
УДК 66.021.3:532.529
ГИДРОДИНАМИКА И МАССОПЕРЕДАЧА В ГАЗОЖИДКОСТНЫХ ПЛЕНОЧНЫХ АППАРАТАХ ПРИ ВОСХОДЯЩЕМ ПРЯМОТОКЕ (ПРОТИВОТОКЕ)
05.17.08— Процессы и аппараты химической технологии
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва —1995
>Ф
Работа выполнена в Московской Государственной академии химического машиностроения.
Научный руководитель — академик, доктор технических наук, профессор КУТЕПОВ Алексей Митрофанович.
Официальные оппоненты — доктор технических наук, профессор ХОЛПАНОВ Леонид Петрович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник МЯСНИКОВ Сергей Константинович.
Ведущее предприятие — АО ГИАП г. Москва.
Защита диссертации состоится ¿з -ог 1995 г. в
Л / / ^
I Ц_ часов на заседании специализированного совета по присуждению ученой степени кандидата технических наук К063.44.04 в Московской Государственной академии химического машиностроения Л-27 по адресу: 107884, Москва, Б-66, улица Старая Басманная,.д. 21/4.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.
Автореферат разослан « »_ 1995 года.
Справки по телефону: 267-07-49.
Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук
ЦЫГАНОВ Л. Г.
ОШЛЯ Х^РЛКТЕИЙЛИКЛ РАБОТЫ .
Актуальность теш. Лвухфаэноо гагогкдкостноо течение в ре.чике ¡восходящего прямотока(противотока) и возникшие при этом явления тепло-и массообмена иирокс применяются в химической технологии как методы очисгчст сырья к реакционных смесей от посторонних примесей,разделения смеси продуктов(целевых и побочных) и нереагирозаваш реагентов.транспортировки жидклх веществ и т.д.
Яркими примера«! текло-и кассообмештах и гидромехачичосхих процессов, в основе которих лехит гдаожкдкосяное течение, являются абсорб-, десорбция, ректификация, охлаждение. фильтрование, пневмотранспорт, ис-паревие,выпаривачие,осаад(?йШ,конденсация и т.д.
Разработга надежных методов расчета ешлегсеречисленных процессов тесто связана с теорией двухфазного взаимодействия я определяются ее закономерностями.
Поэтому экспериментально-теоретические исследования гидродинамики к массопередачи ври газсиидкостном восходящем прямотоке(противотоке) в аппарат . химической технологии и сотхпю методики их расчета в любой области и особенно в области захлебывания,где процессы тепло-и массо-оСмепа черезвычайно интенсифицкрутсй,представляют собой актуарную задачу.
Данная диссертационная работа выполнит в соответствии с межсу-зовскоп научно-технической программой "теоретические основы химической технологии и новые принципы управления кишчесгаши процессами":! включена в планы научно-исследовательских работ Московской Государственной.' академии химического машиностроения.
Дель работы. Экспериментальное изучение гидродинамики двухфазного газожидкостного взаимодействия в трубе при восходящем прямотоке(противотоке) ,путем комплексного исследования перепада давления и пульсаций давления в 'широком диапазоне расходов газа и жидкости с учетом области неустойчивого течения вблизи точки захлебывания,где происходит интенсивное перемепшьакиэ потоков,конечной целью при этом является нахождение згкона гидравлического сопротивления.Целью данной диссертационной работы являлось также теоретическое исследование массспередачи в режиме устойчивого пленочного двухфазного течения, путем разработки приближенного метода расчета концентрации распределяемого компонента на выходе из аппарата при любом параболическом правиле скоростей жидкой пленки.
ч , Научная шзиана. Экспериментально .исследована динамика гааожид-костного внааюдекствия в канале аппарата при ¡различных оначекиях расХодов газа ижвдссюти.шсаказ области неустойчивости течения пото-; ton,путем измерения средни« значений перепада и пульсаций давления. , °Впервые предложена математическая формула в виде ряда,установки-. Ьаюцая связи неждусреднии перепадом давления и расходами жидкости и газа. Ло лредлагаемой формуле. перепад давления при орошаемом канале йредстаиляе? совой сумму трех разных скл:
1 ) Силы,обусловленной взаимодействием сухого гава со стенкаыи-канаиа аппарата при отсутствии жидкой фввы'ДРе ' ;' '
; . 2) Силы,отвечающей за гравитационное течение жидкости'в отсутствии газа о аппарате ,. '. ■. , 3) Силы. межфазаого- вьа^модейстБия йР<х- В результате обработки оксиоряменчальных даншк по гвдродинамике двухфазного течения жидкости йчriisa аайЕЁМ получены эмпирические формулы устаяоздиващие ваалисс-ряаи «езду средним переоадш давления и пульсациям,., у«жду средним пе-¿¡епадсш: даалодая и расходом гааа при различных значениях расхода жад-
. Впервые высказано и экооершетавдо подтверждено существование не татька минимума,ш гаюе и шксиыука гидравлического сопротивления при-^аэоицдкостнсм течевии. . • '
;На базе аиализа решений уравнения диффузии (решений Галиулли- , на)разработай, приближений метод решения и предложена математическая <юрмулаыя расчетаирофиля концентрации распределяемого компонента на выходе -из аппарата при любом параболическом профиле скоростей жидкой
.плента./'"7- ' /-■■■'■'-'■ г ■ •■'■ 7 ,
V -'V Граотичеокзя иенноть. Полученные на основе проведе: ¡ых исследований эмпирические формулы во гидродинамике к маосоперадачл при, двуфаз-ном''-' гагкжвдкостном течении могут выть исполь&ованы.как при проектировании лабораторных и прошгмеиных тепло-и шзсообиенных аппаратур,так и при .анализе эффективности их работы, повышении их производительности.
■';;..'' Автор гаашает: результаты, экспериментального и теоретического исследований по гидродинамике й'шссспередач.® ери гагокидюоетноы течении в аппарате пленочного типа íb режиме восходящего пряыогока(протизо-Toita) ¡'экспериментальные р езультаты, позволкодие определить закон гидравлического сопротивлений при различных режимах течения и приближенный иеггод расчета цассолередачи при любом параболической Профиле ско-
. : - 5 - ' : . ''
рости жидкой пленки:
Апробация. Основные результаты диссертации докладывались и обсуя-дались на.4гой'международной' научной конферениии"мо?оди кибернетики химике-технологических процессов" в Российском химико-технологическом университете им. Д.И.Менделеева в 1094 году.
Публикация. По теме диссертации опубликована одна работа и принята к публикации вторая в журнале "ТОХТ". V
Структура иг объем диссертации. Диссертация состоит из введения,четырех глав.оснозшх выводов,условных обозначений,литературы(122 ■ наименования) и приложения программ и рг-счетов исследованных парапет-ров на ПЭВМ.Ока изложена на 122 страницах машинописного текста,содержат 11 таблиц,й5 рисунков.
I . • С0ДЕР8АНЗЕ РАБОТЫ •.
'Во введении.обоснована актуальность работу,ее цель и научная но-; визна,приведена общая характеристика диссертации в теоисном ■ изложении основных положении и-результатов работа,в том числе .и вносимых на са-Еиту. ■
В первой глазе проведен анализ наиболее представительных теоретических и экспериментальных работ по изучению гидродинамики двухфазного течения в каналах аппаратов пленочного типа. Рассмотрены основные методики,которыми руководствовались при проведении,данных работ.
На базе анализа литературных источников сделан вывод о том,что проведенные до сих пор экспериментальные райоты по гидродинамике двухфазного гааохидкостного взаимодействия касались лишь зоны устойчивого течения и соотвествуодие эмпирические формулы имеют ограничений ; характер применимости.8 ; связи с этим данные формулы ко позволяют получить полную информацию о протекающем процессе взаимодействия потоков.
Отмечено.что область неустойчивого течения(точка захлебывания и вблизи ее) имеет больное значение для химической технологии - в; силу возникновения в этой области процесса интенсивного перемешивания вваи-модействуюцях потоков. Такое перемендвакие является благепрятши условием для повышения эффективности ряда технологических процессов.
Лодчер]шуто,что применяемые для описания дина-оши двухфазного взаимодействия матеметические модели,пригодны лижь для простых однофазных течений,' при которых отсутствуют с ялы мекфазкего взаимодейс-твия.отвечающие за появление пульсаций.давления,максимума и минимума гидравлического сопротивления. :- • •
- (1 - .
Указано, что первоначальным шагом к изучению течения двухфаэних потоков в каналах, псзааляищш пол/чить достоверную информацию о нем является эксперимент. Только и результате эксперимента, основанного ка подходящей,четко разработанкой методике проведения опытов и обработке опытных данных мокно описать протекающие б аппарате процессы и давать их точное объяснение ,
Отмечено,что глазное значение при этом представляет экспериментальное исследование динамики двухфазного взаимодействия потоков в канале, путем измерения средние »качений перепада и пульсаций калленяя в широком диапазоне влияющих на них факторов с учетом области неусгон чивого течения.
В глава вто;юи даю описание экспериментальной установки,йетоди-ме проведения акекьгшентов и обработки опытных данных,результатов исследования л их обсуждения.
Исследование газовдкостного взаимодействия производилось метод, намерения перепала давления. Зхиерккент осутествова^'а в системе во-да-воздух.Изучалась .вависямость . перепада давления т раскола воздуха при Фиксированном расходе воды.
Данная работа ъыполкядась иа акспринвитгданой 'останине, схема которой приведена иа рис.1. Стальная труба 13,длиной С,71а и внутренним диаметром 0.013;,! вертикально помечена в емкости 15. и кэстго присоединена к ней.Верхний конец труби тэкже жестко присос-лицея к сепаратору 0. На середине трубы имелись два отверстия для подачи жидкости в атаарат.На ншглем конце установлен датчик 11,коней которого рэеполокэи параллельно■ продольной оси трубы.Иэ трубопровода 14 вода поступала в аппарат о поксадьв регулирующего вентшя 12, ;
Расход ьодн и во?дуча измерялись предварительно тарированными ро-тачегрзми 6 и 10. Оадичияы перелада давления з виде механических импульсов регистрировались датчиком 11. В преобразователе разности дав-лепкя (пр1!бор"СА1»КР 2Е ДД") 4 эти кытульсы усиливались и превращались в электрические сигналы, С помощь» предварительно тарированного сэмо-пизуцего злектровсльтметраОютенциометра) 3, присоединенного к блоку питания 2 производились ваписи давления. Бея измерительная система была подключена к источнику питания 1.
Бис. 2.1. Схема гэтаперимекталыгай* установки.
Т-источник питания.Й~блок питания.3-погонииоыетр.
» I 11
4-" САПФИР" ? 5-воздуходувка. б-воздуиний ротаметр,
-образный манометр.8-слив,9-сепараторЛ0-хид-костной ротаметр,IТ-датчик.12-вентили.13-труби.
14-трубопровод.15-емкость.
Л. - 6 -
Тарировка потенциометра проводилась в широком диапазоне расхода воздуха, путем измерения перелада давления одновременно потенциометром" к и-оОраанш манометром 7,дополнительно присоединенным к измерительной системе.Использование сухого воздуха при тарировании вызвано требованием обеспечить высок/» .точность измерения перепада давления,так как, при атом отсутствовали вульсаяии, характерные длл двухфазного гаэшшд-гастного течения.
При тарировании воздушного ротаметра -Сил гспсиъвоьзм Оарабаикый счетчик типа ГСБ.Полученные результаты хороио совпадали с данными по гаепдейся в лаборатории таркроючкой кривой.
Водяной ротаметр тарировался с помсдьа градуированного сосуда и секундсмера.Полученные тарировочше (сривые использовались при выполне-шш иакеченных экспериментов.
Исследование динамики газсвшдкостного взаимодействия в данной работе эакночзлось в галнси перепада ц пульсаций деглениа при изменении ■расхода воздуха в диапазон от 0.12 до 1.92 д«3/со;-: для различных значений расхода жидкости (ЯЛ'/; 3.03; 3.75; 4.17; 4.67; В. 34; 9.75; 12сы3/сог.). Скорость и продолжительность записи сбавляли Б4СЮ км/ч ас и 30 сек.
Посредством ручной остановки самопишущего устройства периодически прерывались записи с целью слива или подачи воды или воздуха,В неустойчивой области течения и вблизи ее было произведено пятикратное повторение измерения,что в результате статистической обработки позволило получить' надеяиые дачные по перепаду и пульсациям давления.
При обработке записей бил выбран способ ручкой обработки,основанный на теории случайных величин.Выбор такого спосооа обработки сделан ввиду его малой трудоемкости,так как в этом случае рассматривают обычно только пики,избегая деление записи на промежутка по времени,количество которых долю быть большим.Обрейотка проводилась по пиковым значениям записи внутри какого рабоиего цикла. После измерения пиковых значений циклов,основная, дадача обработки заключалась в определении числовых характеристик случайной функции перепада давления (математического создания М*.дисперсии 0>:, стандартного отклонения которые выракаются сдедуюцим образом;
- е -
Мх - £ Хкср-Рк к-1
Ох - Е(ХкСр - Мх)гР!с
К-1
(2)
V Ох
где
Хкср" —
Рк -
Пк
п
М к-1
пк - число значений X; попадахэди' в к- расртд
Хк.Хи - Гранины разрядов: .
для первого разряда Хо - Хтт. Хг-Хо+с*
для второго разряда Хг - Х1+ с1
для к- ого разряда. Хк-1" Хо+(к-1)сЗ, Хк-1+ <3
для .4-ого разряда Хц - Х-пах~Х|ы-<с!
Хтах- Хт1п
(3)
(4)
(5)
(1 -
- называется величиной разряда или шагом.
№
Подученные значения- числовых характеристик М* и б>^в диапазоне расходов газа и жидкости с учетом коэффициента тарирования представляли экспериментальне данные по исследовании динамики газожидкостаого взаимодействия' в канале аппарата. В результате обработки этих данных на ПЭВМ,методом наииеньпкх квадратов,Оыли получены впервые следующие эмпирические формулы:
4 ЛР - 7,542.10"5£!а3-0,0197(^г+1,33670^ 28,9356 (6).
К
б
х
при 0ь - 0,217 сл/сек
■ 10 ••
'ДР - 7,794.40" (7),
при 0ц - 0,308 сл/сек.
ЙР - 11.537.10~5«аэ-0 ,03148есГ+2, е516'2с+Ю. 0431 (Б), при Оь ~ 0375 сл/сек -
ЛР - Г,Сй5ЛО"^э^,01904СкзМ,За;«СЬ-32,03 (Э), при 01, •» 0,417 са/сек
ДР - 0,764.Ю~г>Ос?-0.022620ц2+ 2,071 40^+10,642 (10). ' при Оь - 0,46? сл/сек,
йР 10,772. 10~5РсЭ-0,02978&;2+2.2299^24,33 (11). при Ой - С ,.634 сл/сек
ЛР - 12368.1р"50цэ-0, С354ЭДа2+2,9511Цс<-4,236 (18). при Си - 0,975 ал/сек
. ДР - 6»гЛО~5С5с3-0,01765Ск;г+1.047С!а+33,?765 (13). ири 01. -1.2 СЛ/С8К
Из полученных графических представлений экспериментальных данных и соответствуя®« ш внше указанных эмпирических формул следует,что средний перепад давления имеет трехстепенной подиномкнашшй характер зависимости от расхода газа к'характеризуется дауш экстремумами (максимумом и минимумом).значения который меняются с изменением расхода жидкости.
На <5азе анализа результатов проведенных экспериментов впервые удалось представить закон динамики гаголшдкостиого взаимодействия в трубе в зеде обобщенной зависимости состоящей иа трех сил (см."научная
ноЕиэна") г! связыва^адй средний перепад давления с расходами гэзз у. квдкости. Укаааккая обобщенная формула спксмваэт процесс в целом и представляется в сведущем виде:
ЛР -&Рс<-ЛРса.+ДРи (14)
где йРс - А Ос2 (1С)
N М
ЛРй.-Е Е(-1)*+Л \ц Ос1^-' (16)
1-1 1-1
. э
ЛРи " Е(-1)к+1Е?1А.к (IV)
К-1
Индексы 1,3.к - целые числа.
Д.А13 ,Вк параметры, завися®« от ряд фаотороз, влиявши на
изучаемый процесс.В данной работе равнялись соответственно 3,4,7 а при этом уравнения (16)-(17) приобрели вид
ДРй - 7.33. Ю"4^2 08)
ДРь - 478341,1ЙС57Й01..'1!-
+ 62462. гОь3-14038,£70 (1Й)
ГлРоь- -1,54. Ю"30с3^гЗ;Ь9. Ю'Чг.^ча,3♦ 0,гЭД.гтч/1-
+ 0,170а20и-28.а40гД~-1-11.070о2и гго)
Из формул (16)-(20) устаюзлкмались ¡значения талМмвде.чтоа А, Ац.Вк м подученные т атни формулам расчеты хорошо сотоалсзст с результатами эксперимента.
В этой ж главе проведено исследование' пульсаций давлонич в широком диапазоне уходов газа и ивдкостм и выведена матем.ютеокв»; фор-
" 1г "
мула,позволяющая установить свяои меаду срсдаш перепадом давления и пульсациями.Данная математическая формула представлена в Екде -
У - (Хехр(1-Х))0'9144 ' (81)'
У. - Оз /Оамх . V -СДР - ¿Ра -
У ~ бх/йхтеи .
и тагаке хсроио согласуется с экспериментом. 1
Глава 3 поспешна обзору литератур:-:}»* источников по массопередаче при двухфазном пленочном течении. Изложат некоторые примеры технологических процессов и режимов образован!»; и подавления экологичес»® и ге.чнолог^ески нежелательных неоднородных смесей таких, как аэрозоль ,дш и тумак и их гипотетические объяснения. . •
Указано,что дая научного объяснения и оценки этих эф<£ектоп необходимо обратиться к теоретическим райотам по диффузии в пленке жидкости. Рассмотрены и проанализированы вакне&ше теоретические работы по иассопередаче при ламинарной двухфазном пленочном течении газа и хвд-кссга.
Подчеркнуто,что* более точные решения уравнения диффузии при ламинарном усталовивпемся двухфазном течении дал лявъ Гал;гуллин, которое/ удалось получить уравнения профиля концентрации распределяемого 1со!апо-нента я виде ряда Фуръе-Еесселя при линейной 15 параболической скорости жидкой пленки. Укааано.что рекения других и даже Галиуллкна имеют недостатка, связанные с тем, что сна получены при частных случаях параболического профиля скоростс-й жидкой плешга, характерных для ламинарного пленочного течения,. поэтоыу эти решения имеют ограниченную область применимости. , ■ -.■•■■
В четвертой главе предложен приближений метод репения двухмерного стационарного уразиения, диффузии при ламинарном двухфазном течении, с помощью которого была составлена математическая формула,устгшов-ливаюцая закон распределения концентрации распределяемого компонента на выходе из аппарата.Подход к разработке данного метода исходил иа анализа полученных Галиуллиным решений. В результате этого был сделан вывод о том,что вблизи сгеиш аппарата не только первая производная безразмерной концентрации С по безразмерной координате п равна ну-
» - 13 -
га (условие нопроницаемости стенки) iro тадаэ равна нулю вторая и третья проиаводтю, Яоследнео обстоятельство означает, что профиль концентра-цйи"спра1ыяа?ся" еблкек стенки и mis от гид ветви парасоли »дали от стенки.Такое изменение концентрации по тоядае пленки,когда сна резко меняется еблиги .ve.wiaaHOil поверхности я остается практически неизменной а глубин о 'слоя .прилегавшего к стенке, позволил исггользобать идеи и метода пограничного слоя да аппроксимации иотииого профиля концентрации фиктивным,состоящим из двух участков:
1) С - Си. 0< у < Уо <2Е)
(у -уО>2
2) С - (Сл-Ся)-----Уо < у < h (23)
(h - УО)2
где уо - f(x). м С - Сл при у -h (24)
Диффузия в жидкой фаза при ламинарной стационарном течения описи-,■ вается ураь.чекпем двухмерной конвективной диМуаиа , которое внраяаегся сяедущиы образом:
ЙС d гС
ц---3------(25)
dx сЗу~
ГД» U(y) - У2(ра . Ф)/211 + У (tn-(№- <?)h )/М-
(23)
<? - &P/L .
Задача вашочапась в том ,чтобы определить,как меняется уо с изменением х.
При следующих, новых переменно:
У1 - h - УО. У2™ h - У , (27)
профили концентрации и скорости жидкой пленки приняли мд
С - (С„- Сц)(1- у2 ЛЧ)2* 0И (28)'
и - ауг2* *
('¿9)
« - ( РК -1>)/'2ц
3 - -2сйП
у - «<гб- иь* б - тп /(ре
Имея (28) и (28), лроинтегрироьул» (25) в интервале от нуля до уц у1 ¿С ас ¡у1
3 и------<1У2 _ л---1 (30)
0 с)х С1У2 |о
После некоторые мате^атичесгам преобразований, уравнение (30) рриоСрело вид
(Зау!^ бВУ12+10|У1)аУ1- ,60Мх (31)
Уравнение (31) представляет собой дифференциальное уравнение первого порядка с разделяемыми переменными.Интегрируя его,при граничных условиях х -0, уо-0(константа интегрирования к -0) окончательно получили следующей соотяспэвие: . .
X - (е1(ЬгУо)^20+а.(П-Уо)3/8^(Ь-Уо)2/3 )/45 (32)
Область пргаиеишосРД! зад» решения ограничена условием уо-0. Используя уто условие; из (32) подучияш верхнее значение х - ха.
ХЬ - (а1^20+3^5*Т>Г/3>/45 (33)
Дм приведенного численного прииераС хц «.о.9245т) Профиль концентрация, описываемьй уравнениями (32) и (23) сопоставим с профилями, данными Галмуаипшм.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. Показана- целесообразность изучения двухфазного газожидкостного
* - 15 -
взаимодействия в аппаратах химической .дехяйаггп»(решсит> ваяии?»мг< технологических. задач,таких как яоадеисацил.охлакдепио,выпариваний, -.л-сорСшя.ректкфюоди, десорбция, задаа окружвдей ср«ди и ?.?.).
2. Указало,что до сих пор не разраЗотак закон сопртчиленкл./Г»-1 олй информацию о процессе гачожаднасгного взаыодейотаи« в Цело*. с--* • ществущце теоретические и эмпиричея'си« формулы являются пряСлда^ни п.".' и характерны лишь для узкой зояы устойчивого течзЕия.где стсу'.'сур-.ч г пульсации давления,
3. Подчеркнуто,что надвдши путгч, дащим достсеерч'/«; информацк/ о процессе взаимодействия з цмсм является эксперимент,ос:ювалшо'< та четко разработанной методике,охватнвгкчцйй и области неустойчивого течения и учитыващей влияние пульсациониого процесса. Вачсиейзмй aar пр1-; атом предстагияе? сихперкыехтйльнсг; исоледоаакке л'лиемики процесса ые годом измерения пепада давлели и пульсаций.
4. Сногт'родала экспериментальная установка,на которой заполнялась выше' сформулированная гидреддагмичезкан задача. Получены ьпорвш-кривые' к эмпирические аазисимости перепада, давления и пульсаций с: расходов газа и вдкос'хи.оииекьащка процесс гамизшюстпого »¡>o/wo -действия в целом. ■
б. Средний перепад давления при орсиенки представлен и гиде суммы трех сил, взаимодействия - сила нзаимодейотнил газа с ¡цэрохс»лгг.ч каналом аппарата ДРс,с:иа гравитационного Езаимоде'йггйга -щдкоотн г каналом аппарата при отсутствии .газовой фовы ÜY к сача мелфазного 1>.»-ч имодействия АРа.. Найдено цаерэ^е.что ewia м?А]агного •.¡заилюде^ссЕИ ' является функцией от расходов газа и двдкости.
6. Обнаружено;что кривые среднего перелаза" давления н?заьисимо ci значений расхода жидкости ииепт сходный характер Кабхщадася ярко р.у -радекные . экстремумы(магеимум и минимум),что далу осноп*ш<! помимо »и .нимума впервые обнаружить ма!мимун гидравлического сопротивления.
7. Найдена взаимосвязь ысаду среднем перепади« ¿•азлч'-гия и пульсациями и указано,что при измерении перепада давления к области неустои чивого течения и збдкэи ее необходимо учесть влиимие' пульсаций даглр ния в силу значимости irn величин я а той области.
8. Отмечено,что пульсация даялеяия ямеьт рзаон&ис:««'? характер :< их.возникновение, 'как и вогнниюнение уздеэдма 'к минимума им равличэекого сопротивления, выявааы силачи «юлфа&ипгс йлаииодейстжп
Сделано предположение о ток,что захлебывание происходит на резонансной частоте.
б, Проведен анализ важнейших работ по репекиы уравнения диффузии при двухфаеном газсжкдкостшм течения ' и установлено,что наибольиий практический интерес представляет работа Галиулыгаа. Согласно его реае-нию на стенке аппарата профиль концентрации "спрямляется",т. е. спра- г ведашво следующее соотношении: «¡0 с12С сРс
Ьу ¿у2 <1у3
10. На осяовании выше проведенных рассуждений, дана приближенная формула для расчета концентрации распределяемого компонета,отвечающая лвбому пленочному режиму течения(при и- Ау2 т Ву). .
11. Полученные в результате выполнения данной диссертационной'работы формулы новые к могут быть использоваш в инженерной практике при проектировании и расчете тепло-и массообмекиых аипараратов.где происходит дьух|5азное гааотадкосткое взаимодействие.Высланные идеи и раз- , работакиач методика проведения зксиеркментов будут также .полезны для исследователя,работаюяого в этой области.
•- УСЛОВНЫЕ ОШЗ.'МЧЭИЯ ; . . ' " С .Сн.Сп-тзкуаая,начальная,поверхностная коцентрация распределяемого компонента соответственно; ц ускорение свободного,м/сек2; Ь - толщина жидкой плеаки.М; Ь - длина трубы,м Р* - вероятность попадания числа пк значений XI в К-разряд:: Qs.Cls.-nax- объемный расход газа в .лю- ' .' бей точке,в точке захлебывания соотвэстве-нно,сл/сек,- 0^.- объемный расход жидкости,сл/сек.. х.,у - продольная, поперечная координата соответс-;. твенно.М; и - скорость хздкой пленки,м/сек;- « -коэффициент диффу- 1 эаи,мг/сек; ЛР,йРсЛ°ь - средний перепад давления при орошении,течении, сухого воздуха а гравитационном течении хидкой фазы в отсутствии газа соответственно,мм вод.ст.; ЛРсь- средний перепад, ' Давления . вызванный межфазным взаимодействием^потоков.ш »од.ст.5 бх. бэтах - пульсации . давлении и их максимальное значение .соответственно,мм вод.ст.; <? -градиент давления,н/м3; 1 р -. плотность.жидкой пленки, кг/м3: > - коэф-; фициент динамической- ьязкости, н.сек/ы2; . - касательное напряжение на поверхности пленки.аадкости.н/ы2. :
"•■-.• Замечание:Эмпирические формулы (6)-(а0) рекомендуется использовать в несистемные - единицы указанные выл е. При работе в системе СИ не; обходимо коэффициенты А\у:умножить на коэффициент й- 8.81.105(.1), где
перед А1 i ■ расходов '0в и соответственно.'. •••'"•" ' •■■•'••■■■ ••• * " 1"" •' • ••
-
Похожие работы
- Интенсификация газожидкостных тепломассообменных процессов сернокислотного производства
- Очистка газовых выбросов при переработке растительного сырья
- Определение тепловых потерь и снижение энергозатрат газо(паро)жидкостных аппаратов на предприятиях топливно-энергетического комплекса
- Гидродинамические и массобменные характеристики струйно-направленных тарелок с компенсированным прямотоком, секционированных продольными перегородками
- Процессы переноса в аппаратах пленочного типа
-
- Технология неорганических веществ
- Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
- Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
- Технология органических веществ
- Технология продуктов тонкого органического синтеза
- Технология и переработка полимеров и композитов
- Химия и технология топлив и специальных продуктов
- Процессы и аппараты химической технологии
- Технология лаков, красок и покрытий
- Технология специальных продуктов
- Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
- Технология каучука и резины
- Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей
- Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
- Технология химических волокон и пленок
- Процессы и аппараты радиохимической технологии
- Мембраны и мембранная технология
- Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников
- Технология минеральных удобрений