автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Гидродинамика и массопередача в роторно-импульсном аппарате

• л

о

ОД

%

На правах рукописи

ГГШЛУША Игорь Иванович

ГИДРОДИНАМИКА Я НДСССШЕРЕДЛЧА D РОТОРЙО-ПНПУПЬСНОН АППАРАТЕ

05.17.00 - Процесса а аппарата хкнкчоской технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени кандидата технических паук

Санкт-Петербург^ 1995

Работа выполнена 9 Санкт-Петербургском тахноло-гычоохсм HncTHTjге (тохиичвском уадпсроптвта).

Поучгтй руководитель -дохтор тахвнческях наух, профессор

^фиадалыгас сшгонаиты> доктор тозкавчсских паук,

ОрОфООСОр ,

квщтяат тезтвчесхвх ■ ивук.

Ведущее аредпрштане - ННВ гидролиза растительных

ыатерл nos (Санхт-Пвтербург)«

Задик» состоятся т1£я .¡uAc^J- 199& г, в il часов et» ааседашш диссертационного Сонета Д 063.025.02 trpn Сгютда-СетЕрбургсхоы тохтологичосхсш институте.

Ддрва института: 198013, Сан-.т-Петербург,

Московский пр., 26. С диссертацией нсято озпак сжиться в библиотеке САВКФ-СвФерОуртсхого технологического нЯспггута.

Этзшш ц замочапия s одном экземпляр^, заверенном гербовой печатью,' просим направлять по адресуt 198013, Санкт-Петербург, Московский пр., 26, «одшологячесхий институт, Учений совет.

Авторе; jpaf разослав "^L" 1995 г.

щупляк

Егор» Алексеевич

ДОНАПСКНЙ Игорь Васильевич

ЛЕОНТЬЕВ

Владимир Савельевич

Учвпый «секретарь диссертацяонпого Совета Д 063.0TS.02

А

П-А. Иарцулавнч.

э -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБ01Й

Акгуальл01;1*-. раб0г£ь. ОЬ^ектывина •условия развития жопсмяки в Россик виводят за ковкй урошаЕй гед®-> чи введрзт.д а производство ВЕЕЭРснагкг ¡разувай- ш эпергосбе^^гасщик технологий. Это воамопно арш использовании иавпш и аппаратов, позоспжщкк волучавь иаксиналБпу» величину зффектплпостп як ясгюяьвевашкя в пересчете на единицу рабочего объема, маееа обору-довапия, площади заводских помещений я. с. п.

Традиционное абсорбционной оборудав®тая^ шмх правило, обладает значительными габаратакш и орввига-роваао на обработку потоков со эначктвшьакш! нагрузками ио газу, или жидкости. Есгюльзоаагша аалй-ратов для очистк,н локальных загрязнений рабочие сред в малотоннажной производстве неэкономично. Другая проблема - работа о потоками, пребывание когорго в контактном элемента ограничено во временя фязмчесиемз или химическими процессами.

Разрешать эти вопроса можно путем повмаекяя эффективности массообменних процессов в рогор&о-ем-пульспои аппарате.

Совмеп, яна о^оаботкн взаимодействующих фаз в пола центробежных сил с наложением нмнульевях воздействий на поток газовой фазы при рациональной конструкции контактного устройства позволяет добиться создания гидродинамических режимов, при которых значительно возрастает показатели эффективности массообменних процессов. Внедрению роторно-импульеннх аппаратов в промышленности должна способствовать разработка методики его расчёта.

Таким образом, яельв__работы является исследование роторно-импульсного аппарата с дисковой насадкой Специальной геометрии, интенсифицирующей массооб-менные характеристики; изучение и описание его гидродинамики и массопередачи? обобщение экспериментальных результатов, позволяющее предложить методику

<йго расчёта ш добиться оптимального уровня рабочих шоивзателеа. устройство в производстве.

Еадаааж_ЖгэйЗНй.^ Определены Границы областей

гадродшаамагавсклгя р« жкмов при взаимодействии газовой в яидасой фаз а свободном объёме дисковой насадки в поле ¡цзшя'ро&гашшг сап при положении па систему импульсных аоэя®йс1вий. На ©сяов&аин математического моделировавши иолученм зависимости для определения гидравлически о сопротивления по газу пеорошаекюс дисковых щаеокоп, с различной геометрией. С использованием 5Г«ШРЮЕ5 о развитой свободной турбулентности н модифи-яигроваввог© фак-. лрв гидроди,"ишческого подобия двух-фаяяой системи предложены обобщающие формулы для гидравлического сопротивления контактных элементов при ¡$№зяю«дш1Л£ фазоэыя нагрузках.

Разработана и экспериментально проверена мето'дн-гш расчета эвергсш, затрачиваемой на создание а под-дера .ев® определённого гидродинамического режима двухфазной системы.

На освовавнв теории о локи» пой изотропной тур-©•«•чвитаостн предложена математическая модель, свяэг" эаащая ¡величину вводим 1 удельной мощности с объёмным коэффяцнештом ыассопередачи. Формула, полученная в результата реализации этой модели, является единой для разп.знюг рожкиов работы роторного аппарата ч зависит ишвь от формн поверхности контактного элемента.

Щашааесхая..д©яаос:сь -работ'-, проведены процесса'. исссоаередачи в роторпо-импульспом аппарате новой конструкции о ранее но.достигаемым уровнем диссипапии эааргяа двухфазной системой. Получены высокие показатели эффективности обменных вроцес-ов! высота единица переноса юге 10 и>Л) объемный коэффициент массопере-дачи вше 300 с-*«

Рв^работааа ыатодвха расчета массообмепного аппарата для обработки двухфазной системы, когда целевой кошгопевт „оглощается жидкостью п~ газа. Предла-

гаемая методика основана на легко измардаюшзз ©карг®-» тпческих хара*1 .¡¡г тстихах проссгса.

<Шр.ой/ишя_работа,. Результаты рсбета

лась 1ш нцу-шых семинарах кафедра "Напииы ¡а акшарета химически: производств" Сашст-Петароургстог© государ-странного технологического института а а ©Ясенев©* институте НПО "I ист; :л" (г. Дзершпют),' Е® тая»

ференции по теории и практике переизЕгшяйзя: з> хштшх средах (Санкт-Петербург, октябрь 1905 По штапаш« лам диссертации получено положительное решенза я© за» явка на патент Российской Федерации ¡£33-023153/2)5 „ -г-г- Пхбптншш*. По тема диссертации опуОлйзшвад» 3 Е©аоот. '

Об>ём_ работы Диссертация состоит на авадакиг,, 4 глав, основных результатов, приложений а сятаска птсара-. йгура, содержащего .126 источников, в ФОМ чиея® 32 кяо-страниъгх". Работа изложена на 193 страницах пачаткото ¡текста (из них 19 - г_ илахения) и содержи? 29 рисунка®« •

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Эо введении излагаются преимущества роторжо-ш«-луяьсиого массообменксго аппарата; обосновывается необходимость его всестороннего исследования? оценивается актуальность в формулируется цель диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены способы интенсификации массопередачи в хазокидкостных системах. Выявлены эффекты, ..оторыв могут быть достигнуты в контактном устройстве аппарата.

Преде авлена классификация роторных аппаратов для массообмеиных процессов в системах "гаэ-жпдзсоств" я проведен критический анализ конструкций, представь »лющих различные классификационные группы. Пока-зано0 преимущество струйно-капельных роторных аппаратов, эффективность которых может быть повышена за счёт выявленных интенсифицирующих факторов. На основании ■ аналитического обзора сформулированы основные

требований „. который долxuo отвечать предлагаемое конструктивное рев те.

Требования, предъявляемые к контактному элементу роторно-нмпульсногс аппарата, вызвали необходимость подробного анализа имеющихся конструкций насадок. Отмечены достоинства р' -'улярных насадок при использовании нх е качество ротора массообменного аппарата.

Выявлен ряд характерных черт, которыми должно of. адать оптимальное контактное устройство»

- однородность структуры по направлениям преимущественного движения фаз;

- наличие свобо*,..ого объема, не препятствующего наложения импульсных воздействий»

- присутствие на поверхности элементов контактного ' устройства турбупизаторов, способствующих разрыву

плЗшш жидкости; ;

- роз4Южность применения турбупизаторов для пепользо-ва^.ш эффекта "удара о преграду".

Предложена конструкция аппарата для проведения массоо&менных процессов в систем. : газ-жидкость в по-пг центробежных ran, принципиальная схема которого представлена на рас.1.

Отражательный экран 12 установлен Тиким образом, что зазор между ним и насадкой 10 уменьшается по мере уда г. .ная от маета входа в аппарат по ходу вращения ротора 9 до минимальной величины, допускаемой балансировкой ротора с насадкой. Пост--тающий в аппарат газ . направляется отражательным экраном 12 н, двигаясь по спирала, нагнетается в насадку. В результате этого в кольцевом зазоре между боковой поверхностью корпуса 1 в насадкой * 0 поле давлений неодно-юдно, что обуславливает наложение импульсных воздействий на взаимодействующие фазы в насадке аппарата. Принятая схема подачи г-^за и отсутствие стенки между насадкой в корпусом позволяют создать пульсации без дополнительной уста: >вки прерывателя потока -аза.

Рнс.1." Схема роторно-нмпупьсного массообменного ап-. парата с дисковой -'»садкой» I - рабочая лона) II -сепарационная зона) 1-корпус; 2-патрубок для подвода

.газа?' З-патрубкя для отвода газа» 4-патрубок для подвода жидкости? 5-патрубок для отвода жидкости; 6-

перегородка» 7-вал) 8-подшипннки качения? 9-ро?рор; 10-насадка? 11-ороситет , 12-отражательный экран; 13-ороиавМ' . дпна«нческое уплотнение; 14-трубка для подачи жндхости в уплотнение; 15-перагородкн; 16-брызгоотбойник; 17-крьшка сепарационной зоны) 18-штуцер для отвода унесенной жидкой фазы; 19-диски;

20-ДИ1. .анцнонные втулки.

В раооте исследовались дисковые насадка с дуговыми гребнями (как попааано на рис.б), v-oбpaзнc<кв (боковые поверхности гребней прямолинейны, под 45е к горизонтали) и прямыми {боковые поверхности прямолинейны, под 90° к горизонтали).

Изложение первой- главы завершается постановкой задачи исследований - доказать, что роторный аппарат предлагаемой конструкции позволяет за счёт совместного действия описанных физичес их эффектов проводить массообмешше процессы с высокой эффективно-

в -

стью при невысоких энергетических затратах в тппоком диапазоне нагру- ж по фазам.

Рторая глава посвящена теоретическим основам описания гидродпнак.:ги двухфазной системы и массооб-мака между газом и жидкостью, интенсифицируемого подводом энергия извне»

Течение газа н жидкости в объёме контактного устройства имеет сложную пространственную структуру. П<--гупапцая на поверхность диска жидкость, увлекаемая центробежной силой к периферии, образует на его поверхности тонкую пленку, высота которой составляет десятки микромечуов. На грег иас-турбулнзаторах происходит срыв пленки и дробление потоха.

Газовая фаза, движущаяся противотоком, вносит дополнительные возмущения в плёночное течение жид-гости. Эффекты на ыежфазной поверхности (приводят к срв'ву пленки не только на веригнах турбулнзаторов, но и по- всей поверхности контактного элемента. На хре-бнях же происходит двусторонний срыв пленки, как вынуждаемый вращением насадки, так и под действием re's юго потока.

Наличие в свобод» м объёме насадки совокупности описанных явлений позволяет применить для атемати-ческого моделирования положения теории о межфазной турбулентности!. В соответствии с ней предла штся для описания двухфазных течений использовать, параметры однофазного течения, скорректг.званные с помощью фактора гидродинамического состояния двухфазной системы«

г АРг Ж - АРг _

(!)

* Кафароа В.В. Основы масеопервночи.-Н. iRayica, 1979.-423 с.

где ß - фуикц.я от

9 -' V )

- 1 ~ Рвзуг тирующая

«аяв )

скорость газа в приведенном режиме (точка шгвер-

сип); а, Ь, С - показатели цепеней, определяемые режимом течения.

Сопротнвлент-ч т--аку газовой фаз» в двухфазной среде может быть выражено через гидравлическое сопротивление в однофазной среде

Дрг„ = Арг(1 + £ )• <2)

Изучаемый роторно-импульсный аппарат относится к аппаратам с внешним подводом энергии.' Поэтому в фак~ •гсч> гидродинамического состояния, имеющий зиерготи-• чаский смысл, целесообразно ввести дополнительный член, учитывающий, энергию, поступавцуа в систему со стороны 'жидкой фазы. Ей величина кожет быть оценена путём измерения могчоста, потребляемой на вращение ротора в однофазной и двухфазной системах.

Фактор гидродинамического состояния двухфазной системы при выводе уравнений мяссопередачи мохе? быть .представлен в виде

* - АР*-» ~ Арг + АЕ

— — -(-1)

Арг

Далее анализируются известные моделыше представлю !яя процессов массоперелоса- в применения к описанному поведению двухфазной системы в дисковой насадке.

- Плёночная модель, а также ей модификация - модель диффузионного слоя мало пригодны, так как имеют дело с нелодвнкной или не претерпевающей постоянные . изменения кежфазной поверхностью и в их основу положено предположение о *ом, что на поверхности раздела обе ^азы находятся в равновесии. Применение моделей

J Ра ии D.H. Абсорбция газов. Изд. 2-е. - И.. Химия, 1976. - 656 е.

Хигбп, Данквертса, Кишиневского осложняется трудноопределимыми пааметрами, введенными для математического представления моделейг время контакта в модели проницания) доля г >верхности, обновляемой в единицу времени, в модели обновления поверхности.

Теория локально" изотропной турбулентности Колмогорова3 учитывает процесс непрерывных изменений в мехфаэной поверхности контакта фаз. Согласно этой те-ор..и, поглоцаекая двухфазной системой энергия может служить определяющим параметром в математических моделях, описывающих обменные процессы.

Из теории локальной изотропной турбулентности 0 23

следует, что К~£ ' . Однако мы не можем оперировать поверхностным коэффициентом массопередачи, так как в нашем случае поверхность контакта фаз практически .неопределима .

Для устройств, где взаимог™йствие фаз происходит во всём свободном объвме насадка, принято записывать уравнение массопередачи в виде

М = КууУрАг. ■ (4)

Используемый в этом случае объёмней коэффициеья

массопередачи содержит в себе удельную поверхность контакта фаз

Куу = К • а, (5)

которая также связана с вводимой в систему энергией! 3 ~ея, Л1>0 .

Таким образом, предлагается зависимость между объемным коэффициентом массопередачи и удельной дис-сипаруемой г- »ергией в виде

Куу = к • еь, (б)

3 Ландау Л.Д., Лв.зец Е.Н. Ивхаиака сплотим» совд.Нэд. 2-е,, парвраб. ■ доп. - И.1Гос.язд.тв*я.-творет. лит., 1953. - 788 с.

где к - эмпирический коэффициент, связанный с геометрией контактного элемента; Ъ - показатель, определяемый режимом взаимодействия фаз.

Величина коэффициента массопередачп связана о определенным составом фаз в системе, поэтом? для сра~ вненпл с литературными данными и составления методика расчета роторно-им^упьсного аппарата бмло признано необходимым рассчитывать эффективность массопередачв также в числах единиц переноса (ЧЕП).

Третья глава освещает методику проведения в результаты экспериментальных' исследований.

Для оценки эффективности работы роторного нассо-обменного аппарата была разработана и собрана экспериментальная установка (рис.2). В качестве эталонного

Рис.2. Схема экспериментальной установки» 1-газодув-ка» 2,3.2,13-дифманометры; 3-тру<~ ха Пито-Прпндтля; 4-смеснталь; 5-манометрI 6-вентиль точной регулировки»

7-реометр) 8-капилляр? 9-вентиль; 10,17-ротаметры; 11-роторно-импульсный аппарат; 14,16-пробоотборники; 18-щит управления; 19-вольтамперваттметр; 20-двигатель; 21-трансформатор; 22-тахометр; У. "> -магнитоэлектрический датчик.

выбран процесс, при котором согротивленне массопере-дача сосредоточено в газовой фазе, - абсорбция аммиака водой из аммиачно-воздушной смеси, в хода исследований расходы компонентов изменялись в пределах» воздуха - до 25 л/с; воды - до 2,3 л/мин; аммиака - до 0,3 л/с.

В результате исследований, обусловивших выбор окончательной конструкции роторно-импульсного аппарата, подтверждены положения об интенсифицирующем влияния на массообыаи следующих факторов*

- введения и конструкцию аппарата отраж-тельного экрана, то есть наложения импульсных воздействий на

, двухфазную систему;

- обеспечения ударно-струйного эффекта (показано, что величина минимального зазора г контактном элементе должна быть меныае высоты гребня).

Также выявлено оптимальное направлен:.вращения ротора аппарата,! по ходу уменьшения зазора между насадкой и отражательным экраном.

При исследовании гидродинамики ' изучалось гидрав-. лическое сопротивление рабочей камеры аппарата без ороиения насадки при отсутствии вращения и С вращающимся ротордм, а также с вращающимся орошаемым контактным устройством.' Определялось влияние следующих факторов: • •

- формы гребней на дисках насадки (оценивалась с помощь» суммарного коэффициента местных сопротивлений, А) |

- величины зазора в паре соседних дисков насадки, для оценки введен симплекс подобия

Гх. = (71

¿»ал

- вага гребней по поверхности дискового элемента, учитывался при помощи симплекса подобия

г2 = ( (9)

- 13 -

Р - <3

2Т

- количеств« щебней в рабочем зазоре контактного устройства;

скорости вращения ротора аппарата; величин расходов фазовых потоков.

В гпдравличе( зм сопротивлении рабочей камеры впппрйтга (по газу) можно выделить три составляющих»

1.Сопротивление поверхности дискового коктактього элемента, Напнчие орошения учитывается введенном компонент Ллктора гидродинамического состояния двухфазной системы

дР1 = „,

Скорость газа рассчитана з сечеиин насадхп, опреде-.яеиом ее приведенным диаметром

ь1 + а2

•■ г-—

2.Сопротивленце- массы газа, вовлекаемой во вращение ротором аппарата, вырааенное чс?реэ теоретически определенную величину '-(»противления газа Ар , заключенного в объёме насадки»

рсо2(о2 - сЗ2) ¿Рсо, = 8--• СИ)

3. "эффекта на входе и выходе в зазо-ч между дисками, на которые оказывает влияние вращение и орошение контактного ус ойства.

Исследование гидродинамики роторно-импульсного аппарата позволило выделить три состояния двухфазной системы в объёме контактного элемента. Границы между ними, в первую очередь, определяются расходом жидкой фазы через зазор насадки. При расходах, не превышающих 0,6 л/мин, доля сечения, занимаемого нидкой фа-

- 14 -

аой, иастсльхо кала, что во воег исследуемом диапазоне скоростей газа не ' нарушается пленочное течение жидкости по поверхности насадки. В третьей гидродинамической области (расход жидкости свыше 1,4 л/мин) уже при малых скоростях газа наступает срыв штенки. во всем рфъвыа контактного элемента в наблюдаются явления, Приоущае развитой свободной турбулентности, "торая область - область переходных режимов.

Гидравлическое сопротивление рабочей каморы аппарата по газу удалось обобщить единой зависимость» вида

др - A^ljV)^ +

где Xj', G' - массовые расходы жидко** н газовой фаз, выраженные а г/с в » сг/с, соответственно.

Для определения сопротивления "сухой" неподвижной насадки в формуле (12) значимым является только

жояффицвент Ai; ара враденив ротора аппарата в от-

.суарстжии орошения приобретают значения коэффициенты Аз

в Aj. Коэффициент Aj зависит от формы гребней диска в реже« 5,1 ддя наседки с дуговыми гребнями? 3,6 - с v-©брезншш в 5,9 - ч. прямыми. Показатель степени К при орошении дисков' приобретает значение -0,12. Величина показателя степени М зависит от области гидродинамического режима* в первой он равен 0,4; в третьей 0,17. Коэффициент А2 дп* аппарата с неорошаемой вращавшейся насадкой равен 1,35; при рро-вении дисков он имеет разные значения при различных гидродинамических режимах! 1,0 - в 1-ой области и 0,8 - в З-efi. Во 2-ой области М и Аг изменяются линейно с изменением расхода жидкости от значения в 1-ой об-

ласти к значению в 3-ей. Наконец, коэффициент А3 определяется форкой гребней насадки н равен1 0,39 - для дуговых? 0,35 - для у-образннх и 0,46 - для прямых.

Характерные зависимости гидравлического сопротивления рабочей камеры аппарата от приведенной скорости газа для различных условий приведены на рпс.З.

Рассматривало«: влияние факторов, перечисленных выше, в на величину мощности, вводимой в систему с згадкой фазой. Результаты экспериментов были приведены х впду

N1, = Л!Г(Ь')а«(С)с"

сос?,

— I , (13)

V

Коэффициент Ан находится в пределах от 1,05-10-* до 9,8-10-* в области первого гидродинамического рекп-м 8 от 8,6-Ю"11 до 1,9-10"4 в области третьего ¡-.Л хонтахтных элементов с различной поверхностью дисков.'

Показатель степе! . Вц равен 5/4 п 2, а Сд - 1/6 и 5/3

Прз перг.ом н третьем режиме, соответственно.

На ряс ^ представлены экспериментальные п расчетные, по формуле (13), эавиевнбетп мощности, вводимой :в систему с жидкой ,,-лзсй, от расхода гшдкостп.

Экспериментальные данные по мас^.оперёдпче подтвердили предположение о падении эффективности кпссо-обмена в области переходных режимов. Самые внеохао показатели х'лубшш проведения процесса были получены для иервой: гидродинамической области. Максимальнее зпачотгая - бпьймяого коэффициента маесопередачн отксчспх и третьей облаетп при наивысшей скорости газа '(рпс.З).

При сСоСзеннн по формуле (" у, величина удельной двссипируемой энергии Б определялась как

АР,

мвед

зза 2® Ш ' |СЭ

го

1 ст. •. ■

V

2 ' г* Кг ✓ *

/Ч и

2ГЭЙ-.1

3___^ 0

V.

*

а)

.6)

Рас, 3. Зксперикзаталыше в ¡расчетные зависимости гидравлического сопротивления рабочей камера от приведенной скорости газа для насадоп а) о ду-гозшда гребнями» т*»14аш, 6) о V-

образвымн гребняна, 2км, Т=10км, Услова* «к:следований: 1 - неподвижная неорошаемая насадка| 2 - врадающаяся орошаемая; 3-е расходом жидкости на орошение 1^=0,51 л/мин> 4 - при Ь» 2,3л/ман.

0.5

и

1 ЦлЛиин

Р'с.4. Экспериментальное и расчетное соотношение

моииости, вводимой » двухфазную систему с жидкой фязей, л расхода жпдхсстп для контактного устрой-стаа с дуговыми гребнями, ¿^„»Зим, Т=10мм, Ъ=5. Соотношение' расходов по фазам, постоянно.

03 88 0.7 ЧЛ 03 64

1 « 11Н1

\ • *

к* л. '' - X. - —«

130 л:

100

а •

1 и

"Й-

? «

—Л—~

3 . м

—6-

4 43 .ОДк'С

^ Ц75мйн

Ряс.5. зависимости стелена извлечения целевого компонента 0 объемного коэффициента массопередачи а дасковой нйсадке с дуговыми гребнями А^^Змм, т=14мм, £=5, от приведенной скорости газа и расхода жидкой фазы. Соотношение расхода по фазам в <грнп опытов постоянно.

в

Рабочий объем контактного с лемента рассчитывался как свободный объём насадки между крайними гребшшн

, При обобщении данных получено, что О. находится в пределах от 8,2 до 12,4; Ъ - от 0,26 до. 0,282. Величина, показателя степени Ь мало зависит от формы гребней в близка к значениям, извест'-'м из литературы для других устройств о внешним подводом энергии.

Корреляция между экспериментальными и расчетными данными представлена'на рис.7.

Рас.7. Сопоставление коэффициентов массопередачи. полученных в экспериментах, с расчетными для насадок с дуговыми гребнями.

Четвертая глава посвящена практической реализации результатов работы. Автор предлагает некоторые

практические рекомендации к проектированию промышленного образца роторно-имтульсного аппарата и излагает методику его расчёта.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложена и на основании предварительных исследований отработ" а конструкция роторно-импульсного аппарата, совмещающего обработку двухфазной системы в 'поле центробежных сил с наложением импульсных воздействий со стороны газовой фазы.

2. Создана экспервыаатальная установка; изучена гидродинамика системы "газ-жидкость" в объёма дисковой насадки» выявлены границы областей гидродинамических режимов.

На баре модели роторно-импульсного аппарата проведена оценка эффективности его использования для р». .газации массообменных процессов; предложены области работы промышленного аппарата.

4 „ П резул' ате теоретических п эхеперяметгаль-ных исследований получены выражения дли расчета«

- гидравлического сопротивления рабочей камеры рстор— но-тмпульсного аппарата с "сухой" неподвижной, пт<-. орошаемой вращающейся и. орошаемой насадкой. В последнем случае учтен характер взаимоде ствшг фаз>

- мощности, затрачиваемой на 'проведение жидкости через об'^ём насадкп, в однофазной п двухфазной системах. ...

5. На основании теЬрвв лохалънол изотропной тур-бупентнос-ч предложена модель, связывающая уделакуи энергииг диссшшруемую в' свободном объема контактного устройства, а объемный коэффъ •шент массопередачи. Адекватность модели доказана экспериментами.

6. Разработана методика расчета роторпо-ямпульс-" ного аппарата для проведения массообменных процессов в двухфазных системах, в которых определяющими являются параметоы процесса, связанные с газовой ^азой.

По теме диссертации опубликгвано 3 работы.

1. Гнилуша И.И., Щупляк H.A. Исследование гидродинамики газожидкостных потоков в поле центробежных сил. // Высокоэффективные машины в аппараты для обработки гетерогенных сред. -Л.» ЛТИ, 1990. - С. 35-42.

2. Интенсификация тепло- а массообменных процессов в роторно-плйночных аппаратах. / Романов H.A., Варагаа А.Н., Гнилуша И.И., Варенцов В.В. // Всесоюзное совещание "Повышение надёжности и эффективности кашш в аппаратов в основной химии"« ' Тез. докл. -сумы» е.и., 1989. - 4.1. - С. 85-86.

3. Экономическое моделирование аппаратов химических производств. / Гнилуша И. и., Незамаев H.A., Веригин А.Н., Лежании A.n. // Современные аппараты для обработки гетерогенных среде Межвуз. сб. науч. трудов. - Л. s ЛГИ, 1988. - С. 27-33.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

О, d - наружный и внутренний диаметр диска насадки, и? ДЕ - энергйя, передаваемая двухфазной систе-, мо| а - объемный расход газа, л/с; К - коэффициент массопередачи, кг/м2с; Kv - объёмный коэффициент мае-, сопередачи, с-1; L .-объемный расход жидкости, л/кии; Н - »«ассовый. расход целевого компонента, кг/с; Ы|ь -мовдтоть, вводимая в систему с жидкой фазой, .Вт; Ар -гидравлическое сопротивление, Па; Т - шаг гребней по поверхности диска, м; t - количество гребней в рабочем .зазоре; ур - свободный рабочий объем контактного элемента, м3| v - приведенная скооость течения газа, м/с.

А -средняя движущая сала процесса массопереда-чи; Л»«, AeiB ~ максимальная и минимальная величина зазора в контактном элементе, м; в - удельная диеси-паруемая энергия, Вт/м3; й - динамическая вязкость; v-кинемАтическая вязкость, Пас; р - плотность газа, кг/м3; » - угловая скорость вращения ротора, рад/с.

Индекса* у - параметр рассчитан то газовой фазе, г - газ; г-ж - двухфазно^ течение; .ж• жидкость.«,:

20.11.95. За* г?2-7Г ?ТП КК СИНТЕЗ '^сковск:-. др. 25