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

Па нравах рукописи

ГПШТУША Игорь Иванович

i

ГПДРОДНПАНПКА Я КАССОПЕРЕДАЧА В РОТОРПО ИМПУЛЬСНОМ АППАРАТЕ

05.1?.08 ~ Процесса в аппараты хикичосхой технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени кандидата технических паук

Робота выполнена р Санкт-Петербургском тахнопо-гнчаском шатав,, re (тохннчоском увгшераитега).

ЩУПЛЯК

Вторь Алосчеович

ДОНАЯСКИЙ Игорь Васильевич

ЛЕОНТЬЕВ -Владимир Савольовпч

Ведущее предприятие - ШШ гвдропдза • раетптельшж

матерп лов (Сашст-Пот ербург)„

Задэтга сосягеткгся "Lb." ХЭ&Б г. » ¿¿L часов

ga» saседшшн гдаееортавдюныого Сонета Д 063.025.02 прп Сгтся-тОегербургскаи техрологичесхсш ипсгшррто.

йдреа паеэтггутаг 198013, Сан..т-Петербург /

Московский пр., 26. С диссертацией нокпо озиакоюггься в йибллотеке Савк9?-П«шзрбургского технологического ийстагауга.

Оа>зш>и и замопагтя а одном экземпляре, заверенном гербовой печать», просим направлять do адресу! 1SB013, Сиикт-Ноторбург, Московский пр., 26, ©аянологстческшО цпституз?, Учений соаот.

Авторе^ jp&v разоолан \ií_* 1995 г.

Ученый секретарь

Д17ССврТ0ЦИ0ПП01Ч5

Соаета Д 063.0rs.02

Паучтгай руководитель -доктор гохинческих наух., профессор

^Ециальпяе сшгояшгап доктор тохзячеекпх nays,

sTpcfcacccp

ЕВИДЕДаЗ? гвхгагчоеиос '

В.А.Нарцулеввч.

э -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальпост- рдбртн, ОЬ-ектязик® условия развития лопомнки в России выводят аа еовыЗ уровэаь •чп введреш.д в производство ввтэрсевешк ш

апергосбе^^гасцкх технологий. Это возиоаио ира пользовании машин н аппаратов» позвояяоцяя волу'гать максимальную величину зффектнвпости та исаояааоэаавя в пересчете иа единицу рабочего объема, шасеа оберу-довапня, площади заводских помещений п.г.и.

Традиционное абсорбцкопаоо оборудования® „ как правило, обладает значительным!? гебарггт&КЕ к ормввяя-ровано на обработку потоков со эвачктельнеош нагрузками ио газу нлк жидкости. Есполвзовакка яагшгг аваа-ратов для очистцн локальных загрязнений рабочая свад в малотоннажном производстве врэкононзчно. другая проблема - работа о потоками, пребывание которая в контактном элементе ограничено во временя фнзачесигыз или химическими процессами.

разреиить эти вопроси можно путем повышения эффективности массообменних процессов в роторйо-км-пульспом аппарате.

Совмец яне обработки взаимодействующих фаз в поле центробежных сил с наложением импульсвдак воздействий на поток газовой фаза при рациональной конструкции контактного устройства позволяет добиться создания гидродинамических режимов, при которых значительно возрастает показатели эффективности массообменних процессов. Внедрение роторво-импульеннх аппаратов в промышленности допела способствовать разработка методики его расчёта.

Таким образом, цепью работа является исследование роторно-импульсиого аппарата с дисковой насадкой опециальной геометрии, интенсифицирующей массооб-менные характеристики; изучение и описание его гидродинамики и массопередачи; обобщение экспериментальных результатов, позволявшее предложить методику

аго росчйяа ш добиться оптимального уровня рабочих водьэвзгвией. усг.-ойствв в производстве.

ЩагашЕ_аазкзнеи Определена границы областей

гвдгадоташгаеошх ¡р. шюв при взаиыодействил газовой я шгдао© фаж ш свободной об-ьёме дисковой насадки в попе иав'грсбвявих с ал ори 1?.лохегши на систему импульсных ээздаасзвей. 8я оеаовааии математического моделирова-шая осяучаии зависимости для определения гвдравлвчвс-асс- о сащротявяавая по газу неорошаемых дасковвх а&евдоа с различной геометрией. С использованием 5г®орюа © ¡рвзюотой свободной турбулентности н модифи-дмроваааого фак^ ^в гидродинамического подобия двухфазной система предложены обобщающие формулы для гид-рсииичаскогчо сопротивления контактных элементов при дтатш фазовых ввгруэхах.

Р&эработаза и экспериментально проверена метода-вм расчета энергии, затрачиваемой на создание в под-дерз .вив определённого гидродинамического режима двухфазной системы.

Ев осиованкв теории о локаг вой изотропной тур-б'-чвштаосгя предложена математическая модель, свяэг" юаочая гвличину ааодил 1 удельной мощности с объёмаим козффнгзаештом ыассопередачи. Формула, ' иолуепяая а результата реализации этой модели, является единой йлв разп.лшгв рехнлев работа роторного аппарата м зависят шш& от формы поверхности контактного элемента.

ПйглЕаадсхйЯ..дейпосгь,рабог- проведена процесс*', массоаередачв в роторво-нкпульсном аппарате новой коиструкцки о ранее ве постигаемый уровнем диссипапии эявргии двухфазной системой. Получены высокие показателе зффектьапости обменных процессе» высота единицы перевеса шше 10 ац о&ьемлый коэффициент масоопере-дачи ваше 300 «г*.

Разработана методика расчета массообмениого аппарата для обработки двухфазной системы, когда целевое кошзоневт -оглочается жндхоеты» газа. Предла-

гаемая моторика основана на паска измеряемый тячесггах харакъ^р тсгпках проци-гса.

ащгобдшя_работ.. Результаты работа дадагади~а-» лнсь на научных семинарах кафедры "Нввини ¡а аптараетв химически: производств" Санкт-Петер^урготог© гэсздаЕ»-стоеняого технологического инстЕтртэ ¡в а ©тесное«»' институте НПО "I астг гл" (г. Дзержинск},' ш ШХ иза« фёренции по теория и практике переиешгшйш э пиашш средах (Санкт-Петербург, октябрь 1985 По од90$од~ лам диссертации получено положитеяьноз реаеш® по явка на патент Российской Федерации {6-93-028153/2?.

— Щбшкашо*. По теми диссертация опублажвдад» 3 ¡ра&иш. ' 0&&ём работа. Диссертация состоит и» ®ведшш, 4 глаз, основных результатов, приложений а списка дашра->' суры, содержащего .126 источников, в том число 32 яно-стран^ых". Работа изложена на 193 страницах пачатаого текста (из них 19 - г.,вложения) и содержит 29 рисунков. '<•

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

введении излагаются преимущества ротореэ-к»-лупьсного массообменкого аппарата» обосновывается на-обходимость его всестороннего исследования»- оценивается актуальность в формулируется цель диссертационной работы.

в первой главе рассмотрены способы интенсификации цветопередачи в газожидкостных систеках. Выявлен^ эффекты, ..оторыо могут быть достигнуты в контактном устройстве аппарата.

Преде авлена классификация роторных аппаратов для нассообмешшх процессов в системах "газ-жидкость" в проведен критический анализ конструкций, предстали »люцих различные классификационные группы. Пока-зано0 преимущество струйно-капельных роторных аппаратов, эффективность которых может быть повышена за сч5т выявленных интенсифицирующих факторов. На основании аналитического обзора сформулированы основные

_ б -

требований, которым должно отвечать предлагаемое конструктивное рев ше.

Требования, предъявляемые к контактному элементу роторно-импульсногс аппарата, вызвали необходимость подробного анализа имеющихся конструкций насадок. От-маченн достоинства р- -■улярных насадок при использовании ах в качестве ротора массообменного аппарата.

Выявлен ряд характерных черт, которыми должно о? ад&ть оптимальное контактное устройство»

- однородность структуры по направлениям преимущественного движения фаз;

- наличие свобод..ого объема, не препятствующего наложена» импульсных воздействий»

- присутствие на поверхности элементов контактного устройства турбулизаторов, способствующих разрыву плбгиш яшдк.ости % '

- роз»:озшость применения турбулиэаторов для пепользо-ва,.1Я эффекта "удара о преграду".

Предложена конструкция аппарата для проведения кессообменных процессов в систем. : газ-жидкость в по-Т1(- центробежных сип, принципиальная схема которого представлена на рис.1.

Отражательный экран 12 установлен т^ким образом, что зазор между шш и насадкой 10 уменьшается по мере удах, .няя от места 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 и, двигаясь по спирала, нагнетается в насадку. В результата этого в кольцевом зазоре между боковой поверхностью корпуса 1 в насадкой »0 поле давлений неодно->одно, что обуславливает наложение импульсных воздействий на взаимодействующие фазы в касадхе аппарата. Принятая схема подачи г? за а отсутствие стечкн между насадкой и корпусом позволяют создать пульсации без дополнительной уста: >вкя прерывателя потока "аза.

Рис.1.' Схема роторно-импульсного массообменного ап-. парата с дисковой -'асадкой« I - рабочая яона; II -сёпарационная зона» 1-корпус; 2-патрубок для подвода

газа! 3-пат]3убка для отвода газа? 4-патрубок для Подвода жидкости; 5-патрубох для отвода жидкости; б-

перегородка; 7-вал; 3-подшипники качения; 9-ротор; 10-иасадкз; 11-сросителг, 12-отражательный экран; 13-орооаем< ; дпяа*пзческое уплотненна; 14-трубка для подачп жидкости в уплотнение; 15-первгородки; 16-брызгоотбойник; 17-крыика сепарационной зоны; 18-штуцер для отвода унесенной жидкой фазы; 19-диски;

20-ДИ1. .анционные втулки.

В раооте исследовались дисковые насадка а дуговыми гребнями (как показано на рис.6), у-образныкп (боковые поверхности гребней прямолинейны, под 45° к горизонтали) а 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 фнзвчес •.их эффектов проводить массообменные процессы с высокой эффективно-

- О -

сть» при невысоких энергетических затратах в широком диапазоне нагру-JK по фазам.

Вторая гдава посвящена теоретическим основам описания гидродинаклси двухфазной системы и масгооб-ыака между газом и жидкость», интенсифицируемого подводом энергия извне«

Течение газа в жидкости в объёме контактного устройства имеет сложную пространственную структуру. Ш. -гуггаюцая на поверхность диска дгадхость, увлеха-емая центробежной силой к периферии, образует на его поверхности тонху» пленку, вы~ота которой составляет десятки михроме1>>ов. На грег чях-турбулизаторах чроис-ходат срыв пленки и дробление потоха.

Газовая фаза, движущаяся противотоком, вносит дополнительные возмущения в плёночное точоьие жидкости. Эффекты иа иежфазной поверхности (приводят к cpj' в у пленки не только на верпгнах турбулнзаторов, но в по всей поверхности контактного элемента. На гребнях же происходит двусторонний срыв пленки, как вынуждаемый вращением насадки, так и под действием res' >ого потоха.

Наличие в свобод» м объ&ме насадки совокупности описанных явлений позволяет применить для атемати-ческого моделирования положения теории о межфазной турЬ., лентности!. В соответствии с ней предла ются для описания двухфазных течений использовать, параметры однофазного течения, скорректи. эваннке с помощью фактора гидродинамического состояния двухфазной системы»

- _ Дрг. я - Дрг _

1 Гяфаров В.В. Осно»и мзесолеряяпчя.-М.iНаука,1979.-423 о.

(

где р - фуикц- я от

- ^инв - рвзуг тирукщая

^шгв )

скорость газа в приведенном режиме (точка инверсии); а, Ь, С - показатели ?епеней, определяемые режимом; течения.

Сопротнвленп п^-оху газовой фазы в двухфазной среде монет быть выражено через гидравлическое сопротивление в однофазной средА

ДРг* = Арг(1 + £). (2)

Изучаемый роторно-импульсный аппарат относится к аппаратам с внешним подводом энергии.' Поэтому в фактор гидродинамического состояния, имеюднй энергетический смысл, целесообразно ввести дополнительный Член, учитывающий энергию, поступающую в систему со стороны 'жидкой фазы. Её величина может быть оценена путём измерения когчоста, потребляемой на врадение ротора в.однофазной и двухфазной системах.

Фактор гидродинамического состояния двухфазной системы при выводе уравнений массопередачв можеу быть представлен в виде

С . АР.-, - ¿Р„ + АЕ_ Ар*

Далее анализируются известные модельные представлю шя процессов массопереноса- в применении к описанному поведению двухфазной системы в дисковой насадке.

Плёночная модель, а также её модификация - модель диффузионного слоя мало пригодны, так как имеют дело с неподвижной или не претерпевающей постоянные изменения межфазной поверхностью и в их основу положено предположение о том, что на поверхности раздела обе °фазы находятся в равновесии. Применение моделей

2 Саым В.И. Абсорбция гаэоз. Изд. 2-е. - И..Хпыия, 1976. - 656 е.

Хигби, Данквертса, Кишиневского осложняется трудноопределимыми па аметрами, введенными для математического представления моделейс 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 теории, поглощаемая двухфазной системой энергия может служить определяющим параметром в математических моделях, описывающих обменные процессы.

Из теория локальной изотропной турбулентности _0,25 .

следует, .что . Однако ш не можем оперировать

поверхностным коэффициентом массопередачи, так как в нашем случав поверхность контакта фаз практически .неопределима.

Для устройств, где взаимог^йствие фаз происходит во всём свободном о&ьвме насадки, принято записывать уравнение массопередачи в виде

М КууУрАу. (4)

Используемый в этом случае объемней коэффицивы.'

массопередачи содержит в себе удельную поверхность контакта фаз

Куу = К • а, (5)

которая также связана с вводимой в систему энергией! в

~ел,т>0.

Таким образом, предлагается зависимость между объемнкм коэффициентом массопередачи и удельной дис-сипируемой г-'ергией в виде

= Я • еЬ, (б)

3 Ландау Л.Д., Ли>тт«щ K.M. Маханнка сплошных свод.Изд. 2-е, п«рвр«С. в доп. - И.«Гос.иад.гвхн.-творет. лит., 1953. - 788 с.

где к - эмпирический коэффициент, связанный с гео-

.метрией контактного элемента; Ъ - показатель, определяемый режимом взаимодействия фаз.

Величина коэффициента массопередачи связана а определенным составом фаз в системе, поэтому для сравнения с литературными данными и составления методик» расчета роторно-им^ульсного аппарата было признаков необходимым рассчитывать эффективность массопередачэ также в числах единиц переноса (ЧЕП).

Третья глава освещает методику проведения н результаты экспериментальных исследований.

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

Рис.2. Схема экспериментальной установки« 1'-гаэодув~ ка| 2,12,13-дифманометры; 3-тругха Пито-Прандтля; 4-смеснтель; 5-манометр; 6-вентиль точной регулировки;

7-ресметр; 8-капнлляр; 9-вентиль; 10,17-ротаметры; 11-роторно-импульсный аппарат; 14,1 б-пробоотборники;

18-цит управления; 19-вольтамперваттметр; 20-двига-тель; 21-трансформатор; 22-тахометр; -магнитоэлектрический датчик.

выбран процесс, при котором сопротивление массопере-дачо сосредоточено в газовой фазе, - абсорбция аммиака водой из амыиачно-воздущной 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, подтвервдены положения об интенсифицирующем влиянии на массообман следу»тцих факторов«

- введения ц конструкцию аппарата отрак-дельного экрана, то есть наложения импульсных воздействий на

, двухфазную систему;

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

Гакже выявлено оптимальное направлен!.вращения ротора аппарата! по ходу уменьшения зазора мавду насадкой и отражательным экраном.

При исследовании гидродинамики изучалось гидравлическое сопротивление рабочей кошеры аппарата без оровеная насадки при отсутствии вращения в с вращав-' «имея роторам, а также с вращающимся орошаемым контактным устройством.' Определялось влияние следующих факторов« • •

- формы гребней на дисках насадки (оценивалась с помощью суммарного коэффициента местных сопротивлений, А}»

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

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

г Р - а

- количества гребней в рабочем зазоре контактного устройства?

- скорости вращения ротора аппарата;

- величин расходов фазовых потоков.

В гидравличе( ом сопротивлении рабочей камеры аппарата (по газу) можно выделить три составляющих« 1.Сопротивление поверхности дискового контактного элемента. Наличие орошения учитывается введением , компонент фактора гидродинамического состояния

двухфазной системы

,в С| I» тК+.

Ар, = АГГО'^ , (9,

Скорость газа рассчитана з сечении насадки, определяемом ее приведенным диаметром

Ь2 + й2

= ,/---. (Ю) .

2. Сопротивление- массы газа, вовлекаемой во вращение ротором апиарата, выраяенноё ч^рез теоретически оп-ределеняуо величину, сопротивления газа ЛрОТт , заплаченного в объёме насадки»

рш2(с2 - с*2) ДРш, = —д--• <»)■

3.эффекта на входе и выходе в зазоры 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, занимав'-)го жидкой фа-

- 14 -

зоЙ, настолько мала, что во всег исследуемом диапазона скоростей газа не нарушается плёночное течение жидкости по поверхности насадки. в третьей гидродинамической области (расход жидкости свыше 1,4 л/мнн) ужа при малых скоростях газа наступает срыв пленка.во всем рбъ&ма контактного элемента в наблюдаются явления, Присущие развитой свободной турбулентности, вторая область - область переходных режимов.

Гидравлическое сопротивление рабочей камеры аппарата по газу удалось обобщить единой зависимостью гада

+А2ДР.. + Аз Pf (^f) <">

ГДв X/, G' - массовые расходы жидкой и газовой фаз, выраженные а г/с и в сг/с, соответственно.

, Для определения сопротивления "сухой" неподвижной насадки в формуле (12) значимым является только коэффициент Ait при вращении ротора аппарата в от-.оу^етвии ороиения приобретают значения коэффициенты Аг

в Лз» Коэффициент А], зависит от формы гребней диска а рш>зн 5,1 ддя наездки с дуговыми гребнями; 3,6 - с V-образюши а 5,9 - <_ прямыми, показатель степени К при ©решении дисков приобретает значение -0,12. Величина показателя степени М зависит от области гидродинамического режима* а первой он равен 0,4; а третьей .- 0,17. Коэффициент А? дл>. аппарата с наорооаемой вращающейся насадкой равен 1,35; при орошении дисков он имеет разные значения при различных гидродинамических режимах« 1,0 - в 1-ой области в 0,8 - в 3-ей. Во 2-ой области М и Aj изменяются линейно с изменением расхода жидкости от значения в 1-ой об-

пасти к значении э 3-ей. Наконец, коэффициент А3 определяется формой гребней насадки и равен» 0,39 - для дуто вит, ? 0,35 - для у-сбразных и 0,46 - для прямых.

Характерные зависимости гидравлического сопротивления рабочей камеры аппарата от приведенной скорости газа для различных условий приведены на рис.3.

рассматривалос влияние факторов, перечисленных выпе, п на величину мощности, вводимой в систему с андкой фазой. Результаты экспериментов были приведены к виду

К|ь= АН(Ь')% (13, '

Коэффициент Аи находится в .пределах от 1,0310-« до 9,0-10-® в области первого гидродинамического реяа-М! а от 8,610~и до 1,9-10-» в области третьего и л контактных элементов с различной поверхностью дисков.'

Показатель степе; . Вд равен 5/4 в 2, а Сд - 1/6 и 5/3. при первом и третьем режиме, соответственно. :

На рас 1 представлены экспериментальные п рас-; 'чотпые, по формуле (13), .зависимости мощности/ вводе-'

ной в спстему о жидкой ^азей, от расхода жидкости. *

Экспериментальные данные по' мас^оперёдача подтвердили предположение о падении эффёхтввноста кассо-обмена в области переходных режимов. Самые високза показатели глубины проведения • процесса' была получата для первой гидродинамической области. Максимальные зпаченшг - бтьёмного коэффициента массопередачи откечены а третьей облаетп при наивысвей скороста газа '(рис.5).

При обобщении по формуле ('), ветгачича удельной дпеепппруепой энергии е определялась как

5 = •5 * ук ' (14) ^

Ар, мвад

230 100 ш

я

1 ст. • - *

V У" .

• " 2 ✓"

А -4

3____ „

i «г, м/с

л)

б)

Ряс.Э. Экспериментальные в расчетные зависимости гидравлического сопротивления рабочей камера от приведенной скорости газа для насадоп в) о ду-говами гребнями, А^.^^мм, Г»14мм, 6) о V-

•образными гребнями, Д^^ыя, Т=10мм, Условия исследованийI 1 - неподвижная неорошаемая шгсадкА! 2 - вращающаяся орошаемая» 3-е расходом яидкостн ва орошение 51 л/мин» 4 - при Ь» 2, Зл/мин.

0.5

Ч

2 |.,ЛЛытН

Р> с.4. Экспериментальное н расчетное соотношение мощности, вводимой а двухфазную систему о жидкой "фазой, и расхода жидкости для контактного устрой-ства с дуговыми гребнями, Д^вЗим, Т=10мм, t=5. Соотнопелие' расходов по фазам, постоянно.

оя

03

07

о в

03

04

'VI» 110 о

\

Л V • —п

150-« /

1Ш '

в -

1 и Тб-

3 и -г

3 . ЗJ

—¿5-

4 <и И,м/с

Рпс.5. зависимости стелена извлечения целевого компонента я объемного коэффициента массопередачи а дисковод насадке с дуговыми гребнями ¿^„»Зми, Т=14мм, 1=5, от приведенной скорости газа а расхода жидкой фазы, соотношение расхода по фазам в чрин опытов постоянно.

Рабочий объем контактного слемента рассчитывался как свободный объём насадки между крайними гребнями (рис.б).

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

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

1® ТТЛ г II

"ЮТ > X % 0

100 80 <0 ♦ X X < 1 0 1 -;1, ' 1

1 О х

. Л. 70 1

------- -- — - —

1

100» г РиГ П? е,вт^3

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

Четвертая глава посвяшена практической реализации результатов работы. Автор предлагает некоторые

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

ОСНОВННЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

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

2. Создана экспериментальная установка; изучена гидродинамика системы "газ-кидкость" в объеме дисковой насадки; выявлегга граница областей гидродинамических режимов.

S. На Саге модели роторио-импульсного аппарата проведена оценка эффективности его использования для pi. .лп'зацпп массообмешшх процессов; предложены области .работы промышленного аппарата.

4. D резулт • ате теоретических п экспернмечталь-. пых исследований получены внражения для расчета«

- гидравлического сопротивления ]5абочей камеры ротор-« п»-импульсного аппарата с "сухой" неподвижной, кэ~ opoffiaeinofl пращаюцейс^ п. ороааемой насадкой. В последнем случае учтен характер взаимоде ствпя фаз;

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

5. lia основаоти теорпп локальнол изотропной тур-бупентнос-ч предложена модель, связывающая удельную анергию, диссштпруемую в' свободном объема контактного устройства, а объемный коэффициент массопередача. Адекватность модели доказана экспериментами.

5. Разработана методика расчета роторно-тшульс-пого аппарата для проведения массообменнкх процессов э двухфазных системах, в которых определяя сдает являются параметпы процесса, связанные с газовой ^азой.

По теме диссертации опублык. вапо 3 работы.

1. Гиплуша И.И., Щупляк И.Л. Исследование гидродинамики газожндкостных потоков в пола центробежных сил. // Высокоэффективные машины и аппараты для обработки гетерогенных сред. - Л.I ЛТН, 1990. - С. 35-42.

2. Интенсификация тепло- и массообменных процессов в роторно-плёночных аппаратах. / Романов Н.&., Бернгин А.Н., Гинлуша И.И., Баренцев В.В. // Всесовз-ное совещание "Повышение надёжности и эффективности машн и аппаратов в основной химии"»• Тез. докл. -Сумы» 6.Н., 1989. - 4.1. - С. 85-86.

3. Экономическое моделирование аппаратов химв-ческих производств. / Гнилуиа И.и., Незамаев Н.А., Верагпн А.Н., Лежании А.П. // Современные аппараты для обработки гетерогенных средс Мехауз. сб. науч. трудов. - Л. г ЛТй, 1988. - С. 27-33.

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.'

О, й - наружный и внутренний диаметр диска насадки, щ ДЕ - анергия, передаваемая двухфазной система г О - объемный расход газа, л/с; К - коэффициент массопередачи, кг/м2с; - о&ьёдаай коэффициент мае-, сопередачи, с-1; Ь объемный расход жидкости, л/кип» К - тссовый. расход целевого компонента, кг/с; Ы[х, -шщнозть, вводимая в систему с'жидкой фазой, .Вт; Др -гидравлическое сопротивление, Па; Г - шаг гребней по поверхности диска, и; Ь - количество гребней в рабочем, зазоре; ур - свободный рабочий объем контактного элемента, ы3; V - приведенная скооость течения газа, м/с.

Д - средняя движущая сала процесса массопередачи г А««,, Дш - максимальная в минимальная величина зазора в контактном элементе, м; е - удельная дисса-пнруемая энергия, Вт/м3; ц - динамическая вязкость! V-хинематическая вязкость, Па-с; р - плотность газа, хг/м3} ® - угловая скорость вращения ротора, рад/с.

Индекса» у - параметр рассчитан ю газовой фазе, г - газ; г-а - двухфазно^ течение; .ж ^жидкость.,,

20. II.°5. За* 202-7Г *ТП КК СТпТТЗ -.^емвекн] .тр. 26