автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.13, диссертация на тему:Исследование и расчет струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой

1 I

РГ« од

№ правах рукописи

Штарко Алжсандр Викторович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАСЧЕТ СТРУЙНОГО НАСССА С ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ЭЖЕКТИРУЕМОЙ СРЕДОЙ

Специальность 05.04.13 —'Тшзравлическия машины и ггезропнеЕмоаграшы"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени шлишш технических наук

ГЪрмь - 2000

1 г

Работа выложена на кафедре Тидршжка к пшропшжмэсискмьГ Южно-Урельского государственного унивсрсщща

Надгчньй руководитель — доктор тошичесхихнаук, профессор

СПИРИДОНОВ ЕК.

ОфициалшьЕ оппанешы доктор технических щук профессор

РУСАКАМ,

кбкцщнг технических наук, дошят КВАШШНАИ.

Вэдущеепредприюие— КармнновасаяГРЭС,

Защита состоится июня 2000гу в /С ч, на заседаши

дисзжрхационного оавеш К 063.66.08 при Гкрмсхпм государственном техническом университете: 614600, г. Пермь, Камсомальагийпр., 29 а, ПГТУ, ауд. 423.

С диооертацией можно ознакомиться £ биалишгхе ТТТУ.

Автореферат тезосдЕи'1^* 2000 г.

Ученью содзет^ь диоофтнционного совета Д.ТЛ-, профессор

МИ, О

А А4А 9 - Л/

Севастьянов НИ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность темы. Для многих отраслей промышленности (энергетики, нефтегазовой, пищевой и др.) актуальным является создание зьлхжюпроизводительных процессов на основе многофазных сред. Среди применяемого для этих цела! оборудования значительную долю составляют аппараты струйного типа, основными достоинствами которых являются ньюокая надежность и простота в эксплуатации. Однако рабочий процесс струйных аппаратов, особенно при работе на многофазных средах, отличается большой сложностью. Методы расчета гетерсфазных аппаратов струйного типа носят в основном псшуэмпиричесжий характер, а в некоторых случаях и вовсе отсутствуют, что сдерживает более широкое внедрение в промышлэшосЕЬ таких устройств

Таким образом, научная и техническая проблема иссдадования процессов, протекающих при работе струйных аппаратов на газожидкоспьк смесях, существует и нуждается в приоритетном решении.

Цель работы. 1£лью научно - иссхкдовш-ельосой работы является развитие теории струйных насосов примет ¡ителыю к аппаратам, откачивакнпм газожидкостные среды, создание метода их расчета и разработка рекомендаций по их проектированию. Для достижения ггостг" -кнной цевг необходимо решение сжиукзлих задач. 1. Разработать расчетную модель струйного насоса, эжекгкругсвдего газожидкоешьв смеси, ка основе которой получить выражение безразмерной напорной характеристики рассматриваемого аппарата и изучить влияние на нее различных режимных и геометрических параметров, указав (^изичсхжитосуществимый диапазон работы устройства

2 Экспериментальными исследованиями апробировать расчетную модель и внести в нее необходимь® уточнения.

3. Выявить оптимальные режимы работы струйного аппарата, разработать метод расчета и рекомендации его охпимального проектирования.

4. Предложить кснсгруюптные мероприятия по обеспечезшю эффективной и надежной работы аппарата в промышленных гапро- и пнжмосистемнх. Расработать струйный аппарат для систем вакуумирования энергетических установок.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использованы методы механики жидкости и газа, математического моделирования процесаж, протекающих в струйных насосах

Научпав иовизпа. Новыми в работе являются: фшико-магез\{атческая модель струйного насоса с газожидкосшой эжегстирутой средой; основнью хдаактеригтппда апп^ага и закономерности влияния на них. различных режимных н геометричесзсих параметров, реально осуществимьк раааьмы работы рассматриваемого строгого насоса; способы эффективного использования аппарата в системах различного назначения; алгоритм расчета струйного насоса с гвзожидкосшой эжекшруемой средой.

Обоснованность и достоверность ретультатов работы. Степень достоверности диссертационной работы обеспечена жпальзоваишм при составлэшк расчетной модели рабочего процесса фуншмаггальгшк законов сохранения: совпадением полученных, выражений в крайних, случаях состава эзкекшруемой среды с хорошо изученными хфастеристиками авдкосшо-жидкосшыч струйных насосов и тшожцдкосшых эждагороь; Здовлгтворитепшым согласовагшем результатов расчета и эксперимента. Основные положения и выводы доказываются аналитически и подтверждаются опытным путем

Практическая пепность результатов работы и их реализация Разработанные алгоритм, программа расчета и оригинальная конструктивная схема струйного насоса с газожщжостной эжекшруемой средой могут бьпь использованы в энергетике, химической и нефтегазовой промыгшЕИНосш и в других отраслях для создания новых и оптимизации существующих аппаратов расауЕагриваачюш типа.

Ни основе выполненных исследований спроектирован и внедрен в промышленную эксплуатацию струйный аппарат для технологических нужд Челябинского завода меташюконструкшй. В настоящее время разрабатывается новая установка с гидросгруйтолми и центробежными насосами для систол вакуумирования конденсаторов правых турбин К- 300-240ЛМЗ Кармановасой ГРЭС. Ожидается, что потребление воды и электроэнергии будет на (25...30)% ниже, чем у сущесхвукщих на ГРЭС водоструйных установок этого типа

Апробация работы и публикации. Материалы работы обсуадалиа, на ежегодных научно-технических конференциях Южно-Уральсгсого госупкрственного университета в 1997-1959 гг.; на XVIII Российской школг по проблгмам проектирования неоднородных конструкций 22-24 июня 1999г. (Миасс, МНУЦ), на ретионашлой конференции "Аэрокосмичеашя техника и выгокие технологии" 12—14 апреля 2000 г. (Гкрмь, ГПУ); на международных конференциях: "Гидравлические машины, гидропривод и ПщропнеазмоаЕТОматика" 940 декабря 199&-. (Мхжва, МЭИ),

"Тядромеханнка. пшромашины, шпропривод и гапропневмоавтоматика" 26 -27 октября 1999 г. (Челябинск, ЮУрГУ).

ГЪ результатам выполненных иссгкдований опубликовано шесть печатных работ, получен патент на изобретение, материалы диахрта-гагоинсй работы изложены таске в двух научно - технических отчетах.

Стпуктупа ч объем работы. Диссертация состоит ш введения, четырех пи, основных выводов, аплт-са литературы и приложения, иахжжа ка 154 страницах машинописного текста, включая 46 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 137 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обозначено направлэше научных исслэдоваыш кафедры гидравлики и пшропневмоа-!стем ЮУрГУ, в рамках которого выполнена данная диссертационная работа, приводится краткое содержание глав диссертации.

Глава I. Состояние вопроса

Многофазные системы е настоящее время широко применяются в вазшейших отраслях народного хозяйства — химической, нефтегазовой и шалевой промышленности, в энергетике; металлургии. Выполняя функции, опр<5деттаем1ж спецификой конкретного производства, такие системы применяются и для интенсификации различных технагюгичесхих процессов. Об этом свидетельствует развитие технологий, связанных с протеканием процессов в динамическом пенном и псевдоожиженном (взвешенном) сяэях Нзсоторьвз процессы в энергетике, а также большинство процессов в металлургии и химической промыпгаяшосш основаны на использовании многофазных систол и связаны с поверхностными физическими явлгниями и гетерогенными химическими реакциями. Существенную роль в них играют знергообмен, диффузия исходных веществ и продуктов реакции относительно контактных границ, конвекция, масоо- и теплопередача з рабочем объеме аппарата, обусловленное пшрогазодинамическими процессами, протекагсютм в данной системе.

Для эффективной реализации такого комплекса- процессов широко применяют аппараты струйного типа, что обусловлено рядом преимуществ, позволягацих использовать струйныз установки в длительном режиме разоты на ответственных и (или) труднодоступных технологических участках.

ГЪезсде всах>, это макскмалыия простота и надежность конструкции. Сравнительная лахосхь нанесения покрытий и различных футеровок проточной части вместе с возможностыо обеспечения абсолютной (в

> <

предкшх проницаемости конструкционного материала) герметичности делают струйные аппараты незамашмыми при работе с токсичными, агрессивными или сильно загрязненными средами. Кззвигая поверхность контакта фкз, способствующая интенсивному тага> и массообмену, позволяет использовать установки струйного -пша в качестве различного рода реакторов и обменных аппаратов.

С&ткль применения струнных аппаратов постоянно расширяется . При этом возникают разнообразные комбинации взаимодез^ствукхшгх компонентов. № рие.1 показаны группы аппаратов струйного тьша, обьециис-нньзз по припишу фазового состояния сред, участвующих в рабочем процессе. №сосы, эжекгирукзше газожидкосшьЕ смеси, на схеме условно обозначай как ЖСК-насос (жьикость-гас-жщкость). Щизеаал нссоторь» примеры практического использования таких устройств. Многие процессы химической технологии требуют получения насыщенных водных растворов псов (чаше всего воздуха). Так, при фтютапионксм обогащении поленьк ископаемых или очистке сточных нефтессдерасаших вод сначала шсыпгзют жидкость воздухом, а затем осуществляют обратный процесс выделения газа в виде мелкодисперсных пузырьков. Для повыпшия зффехтивнОсш процесса растворения газа предложены шрхулящкзнньзе установки с цетробежным насосом и струйным апшратом, эжеюирукяцим смесь газа и эзшхости. Другая обшсть использования ЖГЖ-юсосов относится к кр»;стенным сис-геиам. В настоящее время в машиностроении, металлургии, энфгетике, пищезой промышлшносш, ракепно-космичеосой технике, сельском хозяйстве и др. широко используются жидкие криогашьк прсдуюы Так, жидкие яииюрод и водород применяют в качестве . ксмпоняаов ракетных теплив, жидкий гелий - для охлаждения и криостагкрования различных сиертпрсводящих устройств, жидкий водород используется в бортовых электрог-амичесхих гащрЕггорях аютем эьергоасээжзгия }сосмичежих аппаратов и т.д. Струйные насосьг используемьЕ в системах криосппирования. могут работать в режиме ЖГЖ-нэсоса по причине частичного исппрожя жидкого продукта

Во мнопсх случаях применение струйного насоса с газожицкостной эжжшруемсй средой позволяет сущестьенко упрсхлихь систему и повьзотть ее надежность, отказавшись от использования разделителя срея (сепаратора). В ннгоольпкй степени это относится к различным вакуумным системам: водопошокения грунтов с помощью иглофильтров, двухступдасяым • систолам вакуумирования конденсаторов паровых турбин и др.

t

водо-вогздушные эжекторы, отклэнно-пенньте аппараты, бгпботажные колонны и др.

Рис, 1. Araiapaibi струйного тигв

m«

Канал ггдвдщ гвгавейфвды

Pic. 2 ЦжнципиЕгеная oa»ía струйного аппарата с гнэоазщюэстной 3wi 1и;руо1«зб срсазн

Изсткдованию рабочего процесса разновидностей струйных аппаратов посвящены работы Абрамовича Г.Н, Лямагва Б.Ф., Соколова ЕЯ и Зингера НМ, Васильева Ю.Н, ШШИе, RJ.Cшroiпgh2Ш, ЕГ. Цзтельскот. а также сотрудников кафедры гидравлики ЮУрГУ Темнова В.К.. Ложкива КФ, Опфидонова Е К

Анализ состояния вопроса показал, что на сегодняшний день наибсгаге изученными являются однофазные струинью а. пираты (газо-гаювыг и ж!щюосшо-жидкостнье). Г^аи расчетах гетерофазных струйных устройств (жидкостно-газовых эжекторов, аппаратов для гидро- и пневмотранспорта и др.) широко используются эмпирические и полуэмпиричеосие зависимости. Что же касается струйных аппаратов, эжекщзующих газожшткостные среды, то каких-либо рекомендаций по прожтированию, а тем боже методов расчета таких насосов (даже эмпирических), ни в отечественной, ни в зарубежной литературе обнаружить не удаюсь. Это в значительной степени сдерживает их эффективное применение. А если принять во внимание, что струйные аппараты работают непрерывно и длительное время; то даже незначительное повышение эффективности их работы дает ощутимый экономический эффект, поэтому задача разработки методов их расчета является актуальной.

Циь работы и посташкнньк для достижения данной цели задачи приведены в разделе "Общая характеристика работы".

Глава II. Расчетная модель в характеристики аппарата.

Цэинципиальная схема струйного насоса с газожкцкосшой эжеюируемой средой (СНГЖЭС) с центральным подводом вьсаконапорной жидкости представлат на рис.2 Конструкция насоса включает в себя активное сопло, канал подвода пахивной среды с приемной камерой и камеру смоления. В зависимости от кашэчшия аппарат может бьпь выполнен как с диффузором, так и без него.

Раэота эжектора состоит в акдукхцем. К активному соплу от насоса (обычно центробежного) подастся рабочая жидкость, в результате чего на срезе сопш формируется вькхжоскоросгная струя (или система струй), за счет своих эжекционных свойств увлекающая пассивную среду. В рабочж камере (камере смешения) происходит интенсивный гидромеханический процесс обмена количеством движения и энергией между активным и пассивным потоками, после чего на выходе камеры образуется квазигомогенный газожидкостный поток с вьлрэвненной эпюрой скорости. Опыт эксплуатации струйных насосав покатывает, что наиболее эффективной оказывается работа аппаратов, в которых процесс полного перемешивания сред завершается до выхода из рабочей камеры В этих

усшзвиях функционирование аппарата не сопровождается повышенной вибрацией, шумом и т.д. Сформированный на выходе смесительной камеры однородный газожидкостнкй поток поступает в диффузор, где происходит дальнейшее повышение статического давления:

Гри моделировании рабочего процесса рассмагоиваемого аппарата сыпи приняты следующие допущшия.

1. Двухфазная газожидкоспшя смесь на входе и выходе эжектора имеет пузырысовую структуру, а концентрационным пределом существования газированной жидкости является гранила существования пен, что соответствует кратности или объемному

газоссдержанию р=\¥;/0Л'г+\Уж)Ч),75. 2 Размеры пузырьков газа значительно меньше поперечных размеров проточной части аппарата а их числа велико, поэтому пгюжидкоспня среда полагается квазигомогенной и изотропной, а процесс изменения ее состояния принимаем изотермическим ГЬсжянее осуеговжно высокой теплэемкосшо жидкой компоненты и развитой межфазной поверхностью.

3. Газ не вступая- в реакцию с жидкостью и не растворяется в ней, а фазовьг пересоды отсутствуют, что - определяется малорастворимым сочетанием жидкости и газа (например, вода + воздух) и малыми перепадами температур и давлений.

4. Газ считается совершенным, жидкость несжимаемой, течение в контрольных сечениях аппарата — одномерное, влияние сил тяжести пренебрежимо мало.

Рис.3. Кинематическая схема течения в проточной части струйного аппарата

На основе исходной системы уравнений, включанапей уравнения изотермичесшзго состояния пгюжидкостпой смеси; холичестза двиакам для

отсехп. огршичгнного палэсшо смесительной камеры; башнса маосовых разаодрв и удельных энергий для потоков смеси, активной и пассивной сред, были получены выражения основных характеристик СНГЖЭС в безразмерных параметрах:

е^О^^-ЛК&^О+ип + и,)],

1 + (иж + иг)-^-(дмЛж 4- 8#г) - }.

1-Ов

(1+6жиж)£53+Ягиг1п(£53р3)+^\ 1+8^

(2)

£53 ) {Ц4) ■

х(1+иж+иг)=(1+6жиж)е43+ёгиг 1П(Е43Р3)±-£$3 х . . е43)

(3)

Основными параметрами работы аппарата, входящими в уравнения (1X3), являются массовые и ооымнье коэффициенты онжции по жидкости Ц,=ш, ./та», а,=0>.»0» и по газу 14=11^111,, ат=0-/'0я (рис.2); относительные удельные объемы газа 5,^,/р^ и жидкости 5ж=рУр, ,; сгогени шменошя дэвлзмя между сечениями г и ] (см. рис.3) и относительные плэщапи

Ц^А/А,, отноапельное динзмичеасое давжние струи Г=ржУ0*/рз; параметры. учитывающие сопротивление элементов проточной часта С,,

Анализ урашаия (2) показал, что выражению со знаком "-г" перед радикалом отвечают дозвуковые течения смеси на выходе смесительной камеры, а со знаком - сверхзвуковые Для дальнейшего исследования характеристики было приметено второе нача'ю термодшшмики. Ышожсние граничных изоэнтроп на гож характеристик показало, что отрицательная

ветвь лаап в области отрвднгелшого приращения этрюпии. Это позволило сделать вывод о дозвуковом течении смеси на выходе цилиндрической рабочей камеры и в диффузоре струйного аппарата

В крайних случаях состава эжектируемой срзды (при Ц. = О или U,= 0) основная характеристики аппарата (2) сводится к уравнениям характеристик згадкосшо-аждкосгоого струйного насоса и жижостно-газового зжжтора. Параметры, аходящие в уравнения безразмерных ншорных характеристик, оказывают ргпличное влияние как на досшжимье показатели работы насоса, так и на форму характеристики. В частности, увеличение относительной гаюшзди сопт О0з=Ас/А3 приводит к росту степени повышав!» дзвлзмя и сужает рабочий диапазон насоса по коэффициенту эжекции U,. Аналогичным образом влияет на характеристику и стякнь расширения диффузора Г^зи малых коэффициентах эжекцци по жидкости

снижение относительного уделшого объела газа 5г позволяет подучить боже нькхжие степени сжашя, а при далшейшем увеличении U« (<х,) картина мжяется.

Работа СНГЖЭС в области физически осуществимых течений имеет ряд ограничений, связанных с особенностями рабочего процесса, протекнгещатэ в рабочем объеме аппарата. Эш сгрзничэзта определяют дивпазон его функционирования в рамках принятой расчетной модели и вклютают в себя достижение коэффициента скольжения фаз на входе в рабочую камеру if=Vc3/Vo, близкого ешшице; режимы затирания пассивного канат (числэ Мзха fvt3= Vcya,3=l) и границу перехода к пшному режиму течения (Кр=4). Цэи этом поеждкее ограничение является левой границей рабочего диапазона. а правой еждует считать метьшее ш первых двух (рис 4).

Глава III. Экспериментальные исследования я расчет струйного аппарата с газожндкостпоп змсектируемой средой

ГЬи подготовке программы проведения эксперима пильных иоежпований ставились следующие основные задачи:

1) изучение распредегкния дяагкния по длине проточной части аппарата на различны-: режимпх с целью выявлжия характерных особенностей его работ;

2) апробация принятой расчетной модели, а тпкхе оценка степени соответствия фекшческих данных результатам расчета по полученной системе базовых характеристик струйного насоса

Результаты проведенных экспериментов (рис. 5а) позволяют сметь ежцукшие заюкнения:

1; на веек режимах наблюдалось достаточно птгячюе павылениг давления в смесительной юмере без резких скачкго; при вхолг в рабочую доеду

0,0 0,5 1,0 1.5 2.0 ZJ 3.0 3,5 4.0 4,5 Коэффициент зжекции по жидкости №

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 Цж

8 2

ti

£

6 7 6 5 4 3 2 1 О

0.0

0.5 1.(4,5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4,5 Цж

Рж.4

Распределение давления но длине аппарата

Характеристики аппарата

Рсор= 749 мм рт. ст. Тж =276 К Т.озд= 293 К Р, = 406 кПа и«ср=0,69 t

•во

о - тг=10,49 кг/ч А - тг=41,96 кг/ч

□ - тг=65,57 кг/ч

х - тг=94,42 кг/ч

О - т 1-^00,84 кг/ч

+ • тг=143,38 кг/ч

' 50/// /1000 / / 1500 / . 2000 /Продольная координате, мм

а)

3,5

3,0

2,5

I

2,0 Л

¡1.5

8 8

0.5

0,0

Рис. 5. Результаты эхотеримапв

^53

19--Оз.

523

Р) = 395 кПа и„с,,= 0,526

От

б)

0,80 0,85 0,90 0,93 1,00 1.05

возникал провал давления, о&усшвлшньм сужением и разгоном пассивного потока

2) ГЬибалге низкие давления всасывания соответствовали малым газосодержаниям Наличие обоисти низкого давления с вызокимк скоростями потока создает уешвия для возможного запирания проточной части аппарата;

3) влияние диффузора на повышение статического давлгния пассивного потока оказалась незначительным;

4) с увеличением массового расхода эжектируагаго газа степень повышшия давления аппарата Ся уменьшалась и в некоторых случаях приближалась к единице; что укатывает на невозможность его использования на этих режимах в качестве компрессора;

Серия проведанных экспериментов показала, хорошее совпадение опытных данных с результатами расчета по базовой системе уравнений (1)-{3) (риа5б). Этот факт подтверждает правильность принятой расчетной модели и дает основания использовать ее при построении метода расчета СНГЖЭС.

Ввиду того, что на роботу рассматриваемого типа апп^эагов влияет большое чисиэ различных параметров, займа расчета и проектирования СНГЖЭС является многошвновой. Ц>и этом балшшнетво возникакяцнх при проектировании задач можно свести к двум основным типам:

1) обешечаше максимально-доепшимых пграметров работы струйного насоса (степеней сжатия и коэффициентов эжежции),

2) минимизация энергозатрат (например, давления питания или массового расхода активной среды), необходимых для надежного функционирования устройства

•Укрупненная блок-схема расчета СНГЖЭС примадательно ко второму типу задач показана на рис. б. В ней приняты слзцукхцие условные обозначения:

А — блок начальных данных ( платность р и температура Т жидкости, газовая постоянная Д эжектируемого газа, давление питания рь давление всасывания рз и противедавляше- р5 , массовые расходы эжеасгируемьк жидкости тп,.* и газа пу );

Б — блок определэош начальных значений т.""4 и Поз""4;

У — блок условий, ограничивающих возможные режимы работы аппарата У1 -по предельной величине коэффициента скольжения фез на входа в смеоггельную камеру, У2 - по запиранию пассивного канаж, УЗ - по границе сутцаствоваштя пенного режима

(Начало)

V У

"Т"

Начальные значения т*, Оп

Да

Базовая система уравнений

У

[Нет

тж=тж+Дтж

1

\

Определение ! тж= ггнп {пгц[ 1 ]} ! (

Запоминание т*[ I ]= т»; Паз

\ = \ +1

Ооз- Ооз + ДОпз

Конец

Рис.6

Рэгчег включает три оснонных этапа № первой стадии определяется примерный диапазон возможных; значений массовых расходов активной жидкости и относительной пшшади соша (по методике жидкосшо-жидкосшого аппарата с коррекцией плотности). Это позволяет в первом приближении наши коэффициенты сопротивления элементов проточней части аппарата Затем на основе базовой сиспмы уравнений ведется поиск минималшого значения расхода активной жидкости т. и соответствующая ему Озз с одновременной проверкой огргз шчительякх условий Нжонен, на заключительной стадии расчета методом последовательных пр{£ближший прогаводится уточнение коэффициентов сопротивжния, и для оптимальные т, и Поз определяются оснонныг геометрические размеры аппарата

Глава IV. Струйные насосы в системах впкуумнрования энергетических установок.

Рабочий процесс пароструйного насоса, эжектирукжцего газо^кидкосгныг смеси, позволяет использовать сто в качестве как компрессора или вакуум-насоса, тж и смесителя взаимодействукядах сред. Для оценки эффективности такого насоса рассмотрен баланс энергии его рабочего процесса, протекакзцего три температуре жидкости Тж. На энергетической диаграмме (рис 7) в виде областей показаны работа изотермического сжатия компонент эжжяфусмой смеси Д.^ и А;*.!, работа расширения активной жидкости а таювг велич!ша остаточной

энергии активной жидкости Е^. Ьв основе этой диаграммы составлены несколько выражений для определения КЦЦ рассматриваемого устройства (рис. 8). Вщио, что в случае! совмещения обеих функций используется остаточная энергия активной жидкости, и КПД аппарата увеличивается. Одним из способов понышшия эффективности аппарата, работакяцего то лысо в качестве компрессора или вакуум-масоса, является создание ииркуткщш активной жидкости.

С точки зрения энергопотребления оптимальными являются системы вахуум}прования с двухступенчатым сжатием газа и сравнительно небольшими степенями повышения давлзшя. Однако предложенные к настоящему времени схемы имеют зннчительньЕ габариты при невысоких показателях надежности и эффесшвносш, что одерживает их широкое промыыпенное применение.

Существешо повызпъ показатели надежности при уменьшенных по сравнению с сутцествукяцими дву>2лупенчатыми схемами габаритах позволяет предлагаемая установка (рис.9). В ней обе ступени объединены в общем корпусе с питанием от одного источника активной жидкости, что

A^nVVUrKPVpj)

A^.-Ttw^PrPj.Vp, А^.-т/Рс-РгУр, EOCT-m«(Pri)2<0.5p«(V4î)yp,

Коэффициент зжекции по жидкости

Рис. 7. Энергетическая диаграмма

0,75 ■ ■

Л».-

0.25

ОЛО

■Мб

^Aotr+Aouj/ApK,,^

Рис. 8. График изменения изоггермического КПД

Согшовой диск

Риз. 9. Цкшдапиалшая схема эжектора с двухступенчатым сжатием газа и огмагго вюхенекияв смсто^вакуумированик

псзволяет снизить потери энергии между ступенями. В такой конструкции вторая ступос. представляет собой струйный насос, эжекшрукхций газожипкостнуто смесь с выхода жидкостногазового эжектора первой ступени Для расширения возможностей реупирования установка снабжена дросселями, расположенными в канатах подвода активной жидкости Сиабжеше сспти питания второй ступени радиальными продольными центрирующими ребрами (успокоителем), распашженными по всей длине сошп и вьаступакядими за еп пределы в камеру, смешения со стороны Подвода пзсстгвнсй среды, обеспечивает соосность ссшзз шпания горловине проточной части аппарата, инициирует болге ранний распад струй и формирование однородной ггюжидкоспюй смеси з прыжке перемешивания, удерживая последний агами тр«ния в хонцевой части рабочей камеры первой ступени.

Осповпые выводы

1. Многофазные системы широко распространены в ссврялашой промьонгкнности. Болытшя удельная поверхность таких систем спссосстзует интенсивному протеканию в них обменных процессов, что сутцествшно увеличивает их прошводительность.

2 Шгоокое применение в многофазных системах получили струнные аппараты, которые отличаются большим разнообразием. ГЪи этом облхль их использования постоянно расппгряется, а требования к точности и достоверности расчетных модели повышаются.

3. Существует целый кгесс многофазных тгхножгичесхих процессов, в которых необходимо применение . струйных насосов, зжектирукших газожзщкостньзг с^еаь Однако их. широкое применение одерживается отсутствием методов расчета и проектирования.

4. Фшкко-матемашчесхая модель рабочего процесса струйного насоса с гаюжиггксстной эжастируемсй средой, основанная на уравнашях неразрывности, количества движатия, баланса удельных энергий и изотермического состояния газожщзсостной среды, позволяет проанализировать рабочий процесс аппарата, получть характеристики и разработать метод его расчета ГЬдтагржденкем правилькосш вьйера расчетной модели стужат удовжшорительное согласие результатов расчета с жепергментом, з также совпадение характеристик исследуемого аппарата с аналогичными харсктесистиками. жидкостно-ж1шкостного и жидкостногазового эжекторов при отсутствии в эжектнруемой среде газовой, и жидкостной фаз соответственно.

5. При степенях повышения дтлэшя, превышающих единицу, физичесси осуществимыми .являются лишь дозвуковые течапш гавожидкостной смеси на выходе камеры смешения и в диффузоре струйного касоса Влесге с тол, особенности эжеюиругмой среяы и рабочего процесса в струйном насосе нашгают ограничения на его функционирование, которые включают в себя, во-первых, доспгажне коэффищкнгом скольжения фаз на входа в кзмеру смешения значений близких единице; во-вторых, запирание канат подвода пассивной среды, и в-треплх, переход к пенному режиму эжастирусмой псожидкосшой смеси

6. Основными режимными и геометрическими параметрами аппарата, существенно влияющими на «го степень повышения давления, являются коэффициенты эжекции по жидкости Ц, и по газу Ц* относительный удельный объем газовой фазы 5т, относительная пшпщдь сопла О0з и степень расширения диффузора Ом. Цзичэл увеличение степени расширения диффузора QM и относительной hjxjluuzzh согсн Q03 приводит к росту достижимой степени повышения давлашя езь а увеличение коэффициента эжегшии по жидкости U, вызывает ее снижение. Влияние коэффициента эзажции по газу оказывается неоднозначным: при малых U« большим значениям Ц. соответствуют меныпие значения crenasi повышения давления ея, а с увеличением U, картина постепенно машется на прошвопогюжную.

7. ВУхзчий процесс струйного насоса с газожидкостной эжезстируемон средой позволяет истюлмоватъ его в качестве как гидрокомпрессора, так и <меаггеля взамодействукших сред. ЬЬибольшая эффективность аппарата достигас ся при совмещении этих функций, когда используется остаточная энергия активной среды Цзи вьгюре Еьражагия для КВД конкретного

. струйного насоса слздует учитывать как функциональнее назначение устройства, так и общую компоновку системы Одним из способов повышала эффективности вакуумных систем со струйными насосами является организация циркуляции активной жидкости.

Содержание диссертации изложено в сткдукдцих работах: 1. Гончарова НП, ГЬдзеркоАН, Спиридонов EIC Анализ рабочего процесса струйного насоса с газожидкостной эжехтируо^й средой// Гидравлические машины, гидропривод и пщропнтмоавтоматика: Тезисы докладов международной научно-текничеасой конференции. 9-10 декабря 1935 г., \Ьосва —M: Ищ. МЭИ, 1998.—С.20.

2 Спиридонов ЕК, ГЬдзеркоАВ Энергетические характеристики процесса эжеЕпиревания газожидкосшых сред в струйном аппарате// Гидравлика и шнропношосистемы С5. докл. 50-й юбилейной научно-

технической хопфераивш. 14-16 апреля 199&-. — Чеэтябинас Иш. ГОУрГУ, 195®—С.Ш-114

3. Спиридонов ЕК, ГЬдзсрко А В Нэвый струйный насос дня систем: вакуумирования паротурбинных установок // Там же.—С. 115-117

А. Спиридонов ЕК, ГЬдееркоАВ. К расчету режимов запирания каналов с газожидкосшым потоком // Тез. докщдов XVIII Российской школы по проблемам проектирования неоднородных конструкций — Миасс МНУЦ 1999—С. 77

.5. ГЬдоерко АН, Спиридонов ЕК К расчету эффективности струйных ' аппаратов с газошщкостной ' эжектиругагой средой// Гивромсняпжэ, гиззромзшины, пдзропривод и пиртпневмоавтомшика: Сб. докладов Меящунарсищой нзучно-техничесхой конференции, посвящанной сорокалетию ксфздры 'Гидравлика и гадрапневмосистемы" Юано-Уральского государственного университета — Челябинск: Изд ЮУрГУ, 1999—С.27-30

6. Отиридонов ЕК, ГЬдзсрко АВ, Анисимова НВ Алгоритм расчета гилроструйного нзсоса. эжегсгирукзщего гаэожипкостнье среды// Азрокосмическая техника и высокие технолэгии-2000: Тезисы докладов Всероссийской ггаучно-теккичеасой конферащии. — Пгрмк Иа, ГТТУ, 2000,—С.200

7. Спиридонов ЕК, ГЬдеркоАВ, ГусговСИ, Боковихов ВС. Хутнутдинов НВ Жицкостио-газовый эжектор// ГЬтенгНиЖЗ 132003 МКИ6Р04Р5/04. — Опубд 20.06.99,—Еюд №17.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Состояние вопроса.

1.1. Многофазные (гетерогенные) системы.

1.2. Аппараты струйного типа.

1.2.1. Газо-газовые и парогазовые установки.

1.2.2. Жидкостно-жидкостные струйные насосы.

1.2.3. Гидро- и пневмотранспорт.

1.2.4. Газ-жидкость.

1.2.5. Жидкая металлургическая ванна.

1.2.6. ЖГЖ-насос.

1.3. Краткий обзор известных методов расчета.

1.4. Выводы по главе. Цель и задачи исследования.

2. Расчетная модель и характеристики аппарата.

2.1. Устройство и работа аппарата.

2.2. Расчетная модель.

2.2.1. Некоторые сведения по газожидкостным системам.

2.2.2. Физическая модель.

2.2.3. Базовая система уравнений.

2.3. Характеристики струйного аппарата и их анализ.

2.3.1. Уравнение безразмерной напорной характеристики.

2.3.2. Обоснование единственности решения.

2.3.3. Факторы, ограничивающие диапазон работы струйного насоса.

2.3.4. Влияние рабочих параметров на характеристики аппарата.

3. Экспериментальные исследования и метод расчета струйного аппарата с газожидкостной эжектируемой средой.

3.1. Результаты эксперимента.

3.1.1. Задачи проведения эксперимента.

3.1.2. Описание экспериментальных установок. Порядок проведения испытаний и контрольно - измерительные приборы.

3.1.3.Обработка и анализ полученных данных.

3.2. Расчет струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой.

3.3. Выводы по главе.

4. Струйные насосы в системах вакуумирования энергетических установок.

4.1. Анализ эффективности струйных аппаратов с газожидкостной эжектируемой средой.

4.2. Эжекторные установки с двухступенчатым сжатием газа.

4.3. Новый струйный насос для систем вакуумирования паротурбинных установок.

Аппараты струйного типа получили широкое распространение в современной промышленности благодаря высокой надежности в работе и простоте конструкции. С развитием науки и техники появляются технологии, требующие применения струйных насосов с самыми различными сочетаниями взаимодействующих сред. Для успешной работы струйных устройств в таких условиях требуются достоверные методы их расчета и проектирования. Однако зачастую существующие методы нуждаются в существенных уточнениях, а в некоторых случаях сочетания взаимодействующих сред и вовсе отсутствуют.

Представленная диссертация является одним из результатов цикла научных исследований, проводимых кафедрой "Гидравлика и гидропневмосистемы" Южно-Уральского государственного университета с целью совершенствования эжекторов и гидросистем, построенных на их основе. Диссертация составлена из четырех глав, основных выводов, списка литературы и приложения.

В первой части рассмотрены многофазные системы как один из важнейших способов интенсификации различных технологических процессов. Показано, что среди технологического оборудования, реализующего те или иные методы интенсификации рабочего процесса на основе многофазных систем, подавляющее большинство составляют струйные насосы. Предложена классификация разнофазных аппаратов струйного типа, проанализированы существующие методы их расчета. Доказано, что струйные насосы, эжектирующие газожидкостные смеси, находят самое широкое применение, однако методов их расчета (хотя бы эмпирических) нет. На основе выполненного анализа состояния вопроса сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе на основе существующих сведений по газожидкостным системам составлена физико-математическая модель рабочего процесса. На основе принятой расчетной модели получены важнейшие характеристики струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой и 5 изучено влияние на них основных режимных и геометрических параметров устройства. С помощью второго начала термодинамики показано, что на выходе аппарата реализуются лишь дозвуковые течения. Рассмотрены факторы, ограничивающие диапазон работы струйного насоса.

Третья глава посвящена экспериментальным исследованиям струйных насосов, эжектирующих газожидкостные смеси. Показано, что опытные характеристики удовлетворительно согласуются с расчетными. На основе разработанной физико-математической модели предложена программа расчета струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой, которая проиллюстрирована численным примером.

Четвертая глава включает в себя анализ эффективности работы струйных насосов с газожидкостной эжектируемой средой в системах различного назначения, в том числе и в системах вакуумирования энергетических установок. Предложен оригинальный струйный насос для систем вакуумирования паровых турбин.

1. Состояние вопроса.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Многофазные системы широко распространены в современной промышленности. Большая удельная поверхность таких систем способствует интенсивному протеканию в них обменных процессов, что существенно увеличивает их производительность.

2. Широкое применение в многофазных системах получили струйные аппараты, которые отличаются большим разнообразием. При этом область их использования постоянно расширяется, а требования к точности и достоверности расчетных моделей повышаются.

3. Существует целый класс многофазных технологических процессов, в которых необходимо применение струйных насосов, эжектирующих газожидкостные смеси. Однако их широкое применение сдерживается отсутствием методов расчета и проектирования.

4. Физико-математическая модель рабочего процесса струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой, основанная на уравнениях неразрывности, количества движения, баланса удельных энергий и изотермического состояния газожидкостной среды, позволяет проанализировать рабочий процесс аппарата, получить характеристики и разработать метод его расчета. Подтверждением правильности выбора расчетной модели служат удовлетворительное согласие результатов расчета с экспериментом, а также совпадение характеристик исследуемого аппарата с аналогичными характеристиками жидкостно-жидкостного и жидкостно-газового эжекторов при отсутствии в эжектируемой среде газовой и жидкостной фаз соответственно.

5. При степенях повышения давления, превышающих единицу, физически осуществимыми являются лишь дозвуковые течения газожидкостной смеси на выходе камеры смешения и в диффузоре струйного насоса. Вместе с тем, особенности эжектируемой среды и рабочего процесса в струйном насосе налагают ограничения на его функционирование, которые включают в себя, во-первых, достижение коэффициентом скольжения фаз на входе в камеру смешения значений близких единице, во-вторых, запирание канала подвода пассивной среды, и, в-третьих, переход к пенному режиму эжектируемой газожидкостной смеси.

6. Основными режимными и геометрическими параметрами аппарата, существенно влияющими на его степень повышения давления, являются коэффициенты эжекции по жидкости 1)ж и по газу иг, относительный удельный объем газовой фазы 8Г, относительная площадь сопла О0з и степень расширения диффузора 054. Причем увеличение степени расширения диффузора С254 и относительной площади сопла О0з приводит к росту достижимой степени повышения давления £52, а увеличение коэффициента эжекции по жидкости 11ж вызывает ее снижение. Влияние коэффициента эжекции по газу оказывается неоднозначным: при малых иж большим значениям иг соответствуют меньшие значения степени повышения давления е52, а с увеличением 11ж картина постепенно меняется на противоположную.

7. Рабочий процесс струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой позволяет использовать его в качестве как гидрокомпрессора, так и смесителя взаимодействующих сред. Наибольшая эффективность аппарата достигается при совмещении этих функций, когда используется остаточная энергия активной среды. При выборе выражения для КПД конкретного струйного насоса следует учитывать как функциональное назначение устройства, так и общую компоновку системы. Одним из способов повышения эффективности вакуумных систем со струйными насосами является организация циркуляции активной жидкости.

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. — 3-е изд., перераб. — М.: Наука, 1969. — 824 с.

2. Ануфриев В.И., Фатеев Е.М Об одном способе защиты криогенных сосудов от гидравлических ударов// Пробл. криог. техн./ НПО криог. машиностр. Балашиха, 1992. - С.92-96

3. Аркадов Ю.К., Зернов В.Р., Шмуклер Б.Ю. Эжекторные системы газонаполнения аварийных плотов и трапов гражданских самолетов// Учен, зап./ ЦАГИ. 1992. - 23, №3. - С.54-59

4. Баженов М.И. Исследование работы двухфазных струйных аппаратов// Электрические станции, 1967. — № 4. — С.39—41

5. Баженов М.И., Извеков A.B. Повышение экономичности водовоздушной эжекторной установки путем увеличения числа ступеней// Известия вузов. Энергетика. — 1972. — №7. — С. 139-143

6. Бакрунов А.О., Ертанова О.Н., Лепешинский И.А., и др. Голографический метод определения поля скоростей дисперсной фазы двухфазного потока// Изв. АН СССР. МЖГ. — №1. —1980. — С. 182—184

7. Берман Л.Д., Ефимочкин Г.И. Методика расчета водоструйного эжектора// Теплоэнергетика, 1964. — № 8. — С.92—94

8. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. — Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.—172 с.

9. Боженятов Б.В., Чернышев И.В. К вопросу об эффективной вязкости микропузырьковой среды// Молекулярная газодинамика и механика неоднородных сред. Сб.науч.тр. — М.: Наука, 1990. — С. 32—37

10. Богатых С.А. Циклонно-пенные аппараты. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-е, 1978. — 224 с.

11. Богданов И.Н. Пневматический транспорт в сельском хозяйстве. — М.: Росагропромиздат, 1991. — 128с.: ил.

12. Васильев Ю.Н. Теория двухфазного газожидкостного эжектора с цилиндрической камерой смешения// Лопаточные машины и струйные аппараты. — М.: Машиностроение, 1971. — Вып.5. — С.175—261

13. Васильев Ю.Н., Гладков Е.П. Экспериментальное исследование вакуумного водовоздушного эжектора с многоствольным соплом// Лопаточные машины и струйные аппараты. — М.: Машиностроение, 1971. — Вып.5. — С.262—306

14. Венгерский Э.В., Морозов В.А., Усов Г.Л. Гидродинамика двухфазных потоков в системах питания энергетических установок. — М.: Машиностроение, 1982. —128с., ил.

15. Воронов С.К., Гиршович Т.А., Свечкопал E.H. Коаксиальные турбулентные струи с сильным центральным выдувом// МЖГ. — №3. —1996. — С.52-59

16. Гарбуз A.A. К расчету предельных режимов газовых эжекторов// Известия ВУЗов. Энергетика. — №1 — 1992. — С. 94-97

17. Гарбуз A.A. К расчету струйных насосов// Известия ВУЗов. Энергетика. — №12 — 1991 — С. 74-79

18. Гиневский A.C. Теория турбулентных струй и следов. М.: Машиностроение, 1969. - 400 е.: ил.

19. Головашенко Г.В. Специальные струйные аппараты в технике и медицине/ Тезисы докладов МНТК 9-10 дек. 1998г. — М.: Изд-во МЭИ, 1998. — С.19

20. Гончарова Н.П., Подзерко A.B., Спиридонов Е.К. Анализ рабочего процесса струйного насоса с газожидкостной эжектируемой средой/ Тезисы докладов МНТК 9-10 дек. 1998г. — М.: Изд-во МЭИ, 1998. — С.20

21. Дейвис М.Р. Определение коэффициента трения для вертикальных и горизонтальных двухфазных потоков при пузырьковом режиме течения// Теоретические основы инженерных расчетов. — М.: Мир, 1974. — N 3. — С. 128—141.

22. Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Гидрогазодинамика. Учебное пособие для вузов. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 384с., ил.

23. Дейч М.Е., Филиппов Г.А. Газодинамика двухфазных сред. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоиздат, 1981. —472с., ил.

24. Дейч М.Е., Филиппов Г.А. Двухфазные течения в элементах теплоэнергетического оборудования. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 328с.

25. Дрожжин В.И. Пневматическое оборудование и пневмотранспорт в швейной промышленности. — М.: Легкая индустрия, 1975. — 127с.: ил.

26. Дубнищев Ю.И., Ринкевичюс B.C. Методы лазерной доплеровской анемометрии. — М.: Наука, 1982. — 304с.

27. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химических технологий: Учебник для вузов. Изд. 2-е. В 2-х кн. — М.: Химия, 1995. —400 е.,ил.

28. Ефимочкин Г.И. Влияние конструкции сопла на работу водоструйного эжектора // Электрические станции. 1964. - 5. - С. 7- 11.

29. Ефимочкин Г.И., Кореннов Б.Е. Исследование и выбор водоструйных эжекторов с удлиненной цилиндрической камерой смешения // Электрические станции. 1976.-№ 4. - С. 46-49.

30. Ефимочкин Г.И., Кореннов Б.Е. Методика расчета водовоздушного эжектора с удлиненной цилиндрической камерой смешения // Теплоэнергетика. 1976. - № 1. - С. 84 - 86.

31. Задорский В.М. Интенсификация газожидкостных процессов химической технологии. К.: Техшка, 1979. - 199 е.: ил.

32. Зигангареева Л.М., Киселев О.М. Кавитационное обтекание диска дозвуковым потоком газожидкостной смеси// МЖГ. — N2. — 1996. — С. 202-206

33. Зуев Ю.В., Лепешинский И.А. Результаты экспериментальных исследований двухфазной турбулентной струи и сравнение их с данными теоретических расчетов/ Там же. — С.142—146

34. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям/ Под ред. М.О. Штейнберга. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1992. — 672с.: ил.

35. Иорданский C.B. Об уравнениях движения жидкости, содержащей пузырьки газа// ПМТФ. — 1960. — №3. — С. 102-110

36. Калачев В.В., Ю.Л., Подвидз Л.Г. Расчет оптимальных параметров струйных насосов с комбинированными камерами смешения // Известия вузов. Машиностроение. — 1989. — № 2.1. С. 47-52.

37. Каменев П.Н. Гидроэлеваторы в строительстве. — М.: Стройиздат, 1970. — 415с.: ил.

38. Канн К.Б. Капиллярная гидродинамика пен. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-е, 1989. — 167 с.

39. Каннингем. Сжатие газа с помощью жидкоструйного насоса// Теоретические основы инженерных расчетов. — М.: Мир, 1974. — N3.1. С.112-128

40. Каннингем, Допкин. Длины участка разрушения струи и смешения горловины жидкоструйного насоса для перекачки газа// Теоретические основы инженерных расчетов. — М.: Мир, 1974. — N 3.1. С.128—141

41. Кафаров В.В. Основы массопередачи. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1979. — 439с.

42. Кашинский О.Н., Горелик P.C., Рандин В.В. Гидродинамика вертикальных пузырьковых потоков при малых скоростях жидкой фазы// Газожидкостные течения. Сб. науч. тр. — Новосибирск, 1990.

43. Ковалев В.Г. Гидродинамика электровзрыва в газожидкостной смеси// Журнал технической физики. — Т.66. — В.4. — 1996. — С.24—29

44. Кореннов Б.Е. Исследование водовоздушных эжекторов с удлиненной цилиндрической камерой смешения: Автореф. дис. канд. техн. наук. — М.: ВТИ, 1980. — 23 с.

45. Кругляков П.М., Ексерова Д.Р. Пена и пенные пленки. — М.: Химия, 1990. — 432 с.

46. Кутателадзе С.С., Накоряков В.Е. Тепломассообмен и волны в газожидкостных системах/ АН СССР, Сиб. отд-е, Ин-т теплофизики.

47. Новосибирск: Наука, 1983. — 301с.: ил.

48. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидродинамика газожидкостных систем. — М.: Энергия, 1976. —296 с.

49. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. — 2-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 320 с.

50. Левицкий С.П., Шульман З.П. Динамика и тепломассообмен пузырьков в полимерных жидкостях. — Мн.: Навука I тэхтка, 1990. — 175 с.

51. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. — М.: Физматгиз, 1959. — 699с.

52. Ложков Е.Ф. Исследование гидротранспортных установок с гидроэлеваторами: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Челябинск: Челябинск, политехи, ин-т, 1974. — 23 с.

53. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. — М.: Наука, 1987.840с.

54. Локштанов Е.А., Стефановский В.А. Анализ режимов запирания каналов с двухфазным потоком при различных формах распределения небольших примесей газа в жидкости// Лопаточные машины и струйные аппараты. — М.: Машиностроение, 1968. — Вып.З. — С.129—141

55. Лось В.Ю. Экспериментальные исследования жидкостно-газового струйного компрессора/ Харьк. авиац. ин-т. Харьков, 1996.11с.: ил.

56. Лямаев Б.Ф. Гидроструйные насосы и установки. — Л.Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1988. —256 е., ил.

57. Медведев В.Ф. Гидравлика и гидромашины.: Учебное пособие.

58. Мн.: Выш. шк., 1998. — 311с., ил.

59. Назаренко Б.Г, Селин С.Е., Никитин И.Н., Ремизов В.И. Явления эжекции и кавитации в процессе флотации каменных углей// Кокс и химия. 1997. - №3. - С.5-10

60. Накоряков В.Е. и др. Распространение волн в газо- и парожидкостных средах. — Новосибирск: Ин-т теплофизики, 1983. — 238с.

61. Накоряков В.Е. и др. Волновая динамика газо- и парожидкостных сред. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 248с.

62. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. 4.1. — М.: Наука, 1987.—464с.: ил.

63. Нигматуллин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. — М.: Наука, 1978. — 336с.: ил.

64. Перник А.Д. Проблемы кавитации. — Л.: Судостроение, 1966. — 144 с.

65. Печеркин Н.И. Сравнение прямых методов измерения трения на стенке в двухфазном потоке// Газожидкостные течения/ АН СССР.СО. Ин-т теплофизики. Новосибирск, 1990. - С. 116-121

66. Подвидз Л.Г., Кирилловский Ю.Л. Расчет струйных насосов и установок.// Тр. ВИГМ, 1968. — Вып. 38. — С.44—97

67. Подвидз Л.Г., Кирилловский Ю.Л. Расчет оптимального струйного насоса для работы на разнородных и однородных жидкостях// Тр. ВИГМ, 1963. — Вып. 32. — С.114-128

68. Подзерко A.B., Спиридонов Е.К. К расчету эффективности струйных аппаратов с газожидкостной эжектируемой средой/ Сб. докладов МНТК 26-27 окт. 1999г. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1999.1. С.27-29

69. Разумов И.М. Пневмо- и гидротранспорт в химической промышленности. — М.: Химия, 1979. — 245с.: ил.

70. Рождественский В.В. Кавитация. — Л.: Судостроение, 1977. — 246с.

71. Романков П.Г., Курочкина М.И. Гидромеханические процессы химической технологии. — 3-е изд., перераб. — Л.: Химия, 1982. — 288с.: ил.

72. Самойлович Г.С. Гидрогазодинамика. — 2-е изд., перераб и доп. — М.: Машиностроение, 1990. — 384 е.: ил.

73. Самохвалов С.Ю., Леонов Е.Г. Расчет потерь давления при истечении газожидкостной смеси из насадок. М.: Моск. ин-т нефти и газа, 1991. -7с.

74. Семенов Н.И., Костерин С.И. Результаты исследования скорости звука в движущихся газожидкостных смесях // Теплоэнергетика. 1964. - №6. - С. 46-51.

75. Смолдырев А.Е. Гидро- и пневмотранспорт в металлургии (техника и технология, инженерные расчеты). — М.: Металлургия, 1985.— 280 с.

76. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. — 3-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 352 е., ил.

77. Сосинович В.А., Цыганов В.А., Коловандин Б.А., Пурис Б.И. Герцович В.А. Модель дробления пузырьков газа в турбулентном потоке жидкости// ИФЖ. — т.68. — №2. — 1995. — С. 192-204

78. Coy С. Гидродинамика многофазных систем. — М.: Мир, 1971.536с.

79. Спиридонов Е.К. Энергетический анализ газожидкостных течений // Зимняя школа по механике сплошных сред (двенадцатая): Тезисы докладов. — Екатеринбург: УрОРАН, 1999.1. С. 291.

80. Спиридонов Е.К. О рациональной длине смесительной камеры вакуумного водовоздушного эжектора // Теплоэнергетика.1982. — № 7. — С. 69 70.

81. Спиридонов Е.К. Теоретические основы расчета и проектирования жидкостных струйных насосов: Дис. . д.т.н. — Челябинск, 1996. — 292с.

82. Спиридонов Е.К., Подзерко A.B. Новый струйный насос для систем вакуумирования паротурбинных установок/ Доклады секции "Гидравлика и гидропневмосистемы" 50-й юбилейной НТК 14-16 апреля 1998г. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1998. — С. 115-118

83. Спиридонов Е.К., Подзерко A.B. Энергетические характеристики процесса эжектирования газожидкостных сред в струйном аппарате/ Там же. — С.111-115

84. Спиридонов Е.К., Подзерко A.B. К расчету режимов запирания каналов с газожидкостным потоком/ Тезисы докладов XVIII Российской школы по проблемам проектирования неоднородных конструкций 22-24 июня 1999г. — Миасс: МНУЦ, 1999. — С.77

85. Стернин Л.Е. Основы газодинамики двухфазных течений в соплах. — М.: Машиностроение, 1974.

86. Стефановский В.А. Некоторые термодинамические соотношения для двухфазной среды "газ-жидкость-пар" при течении в насосах// Лопаточные машины и струйные аппараты. — М.: Машиностроение, 1971. — Вып.5.— С.108—117

87. Струминский В.В. Микропузырьковая газожидкостная среда// Механика неоднородных и турбулентных потоков. — М.: Наука, 1989. — С. 32—36

88. Султанов Г.А. Сверхзвуковые двухфазные течения. Минск : Вышэйшая школа, 1972.-480 с. : ил.

89. Сурин В.А., Назаров Ю.Н. Массо- и теплообмен, гидрогазодинамика металлургической ванны. — М.: Металлургия, 1993.— 352 с.

90. Тарасов В.К. и др. Двухфазные потоки в напорном гидротранспорте: Учебное пособие. — М.: МИСИ, 1987. — 108с.: ил.

91. Темнов B.K. Основы теории жидкостных эжекторов. — Челябинск: Челябинск, политехи, ин-т, 1971. — 89 с.

92. Темнов В.К., Спиридонов Е.К. Расчет и проектирование жидкостных эжекторов: Учебное пособие. Челябинск: ЧПИ, 1984. - 44 с.

93. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. — М.: Химия, 1975. — 264с.

94. Уоллис Г. Одномерные двухфазные течения. — М.: Мир, 1972. — 440с.

95. Успенский В.А., Кузнецов Ю.М. Струйные вакуумные насосы. — М.: Машиностроение, 1973. — 144 с.

96. Федоровский А.Д. и др. Процессы переноса в системе газ-жидкость/ АН УССР, Ин-т гидромеханики. — Киев: Наукова думка, 1988. — (Наука и техн. прогресс: НТП). — 255 е., ил.

97. Филин Н.В., Буланов А.Б. Жидкостные криогенные системы. — Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-е, 1985 — 247 е., ил.

98. Файзуллаев Д.Ф., Умаров А.И., Шакиров A.A. Гидродинамика одно- и двухфазных сред и ее практическое приложение. — Ташкент: Фан, 1980.

99. Фисенко В.В. Трансзвуковой струйный аппарат// Бюл. строит, техн. 1996. - №11. - С.33

100. Фридман Б.Э. Гидроэлеваторы. — М.: Машгиз, 1960. — 320с.

101. Ханин В.М., Романов H.H. Гидродинамическая модель пузырьковых течений// Газожидкостные течения. Сб. науч. тр. — Новосибирск, 1990. —

102. Цегельский В.Г. К расчету оптимальной длины камеры смешения жидкостногазового струйного аппарата // Известия вузов. Машиностроение. 1988. - № 7. - С. 61 - 67.

103. Цегельский В.Г. Выбор оптимальной длины камеры смешения жидкостногазового струйного аппарата // Известия вузов. Машиностроение. 1988. - №9,- С. 69-73.

104. Шаманов Н.П., Дядик А.Н., Лабинский А.Ю. Двухфазные струйные аппараты. — Л.: Судостроение, 1989. — 240 с.

105. Шец Дж. Турбулентное течение. Процессы вдува и перемешивания. — М.: Мир, 1984. — 247с.

106. Шушин Н.А. К расчету струйных насосов// Авиационная техника.1. N3. — 1996. —С. 68-71

107. Шушин Н.А. К расчету эжектора// Авиационная техника. — N1.1994. — С. 91-95

108. Bauckhage К. Phasen-Doppler-Anemometrie zum Bilanzieren und Modellieren mehrphasiger Str^imungen// Chem.-lng.-Techn. 1993. - 65, №8. - P.925-934

109. Campbell I.J., Pitcher A.S. Shock waves in a liquid containing gas bubbles// Proc. Roy. Soc. Ser. A. — Vol.243 — 1958. — №1235. — P.534-545

110. Dejesus J.M., Kawaji M. Investigation of interfacial area and void fraction in upward, cocurrent gas-liquid flow// Can. J. Chem. Eng. 1990. -68, №6. - P.904-912

111. Goldschmidt V.W., Householder M.K., Ahmadi G., Chuan S.C. Turbulent diffusion of small particles suspended in turbulent jets. — In: Progress in heat and mass transfer. V.6. — Oxford: Pergamon Press, 1972.

112. Johansen Stein Tore. On the modeling of disperse two-phase flows: Thesis. Doct. Techn. Norw. Inst. Technol. Trondheim, 1990. - 203p.

113. Joo S., Guthrie R.I.L. Modelling flows and mixing in steelmaking ladles designed for single- and dual-plug bubbling operations// Met. Trans. B. 1992. - 23,№6. - P.765-778

114. Jordan C.E., Spears D.R., Evaluation of a turbulent flow model for fine-bubble and fine-particle flotation// Miner, and Met. Process. 1990. -7, №2. - P.65-73

115. Leung J.C., Epstein M. A generalized correlation for two-phase nonflashing homogenous choked flow// Trans. ASME. J. Heat Transfer. -1990. 112, №2. - P.528-530

116. Lin Dayou. The speed of sound in two-phase flows under the conditions of velocity-equilibrium between phases// Acta Mech. Sin. -1990.-22, №6. P.660-669

117. Matsui G. Flow pattern identification for gas-liquid flow in a pipe using differential pressure fluctuation// Exp. Heat Transfer, Fluid Mech. and Thermodyn., 1988. New York, 1988. - P.340-347

118. Noordzij L. Shock waves in bubble-liquid mixtures// Phys. Communication Twent. Univ. of Technology. —Vol.3.— 1971. — №11. — P.369-383

119. Royer H. The contribution on holography to PIV measurements// 2nd Eur. Fluid Mech. Conf., Warsaw, 20-24 Sept., 1994. Warsaw, 1994. -P.51.

120. Sato Y., Sadatomi M., Kawahara A. An experimental method for measurement of void fraction distribution in a quasi-2D two-phase flow using image processing// Exp. Therm, and Fluid Sci. 1993. - 7, №3. -P.202-211

121. Sokolov M., Herchagal D. Solar-powered compression-enhanced ejector air conditioner// Sol. Energy. 1993. - 51,№3. - P.183-194

122. Witte J.H. Mixing Shocks in Two-Phase Flow// The Journal of Fluids Mechanicks. — Vol.36. — Part.4. — 1969. — P.639-655

123. Witte J.H. Efficiency and Design of Liquid-Gas Ejectors// British Chemical Engineering. — Vol.10. — №9. — 1965. — P.602-607

124. A.c. 1483106 СССР, МКИ F 04 F 5/02. Эжектор/ E.K. Спиридонов, B.K. Темнов, А.П. Спиридонов, B.B. Шмаков, M.A. Чепкасов (CCCP).-Опубл. 30.05.89, Бюл. №20.

125. A.c. 1418499 СССР, МКИ F 04 F 5/04, F 28 В 9/10. Водоструйная установка для отсоса воздуха из конденсатора паровой турбины/ Е.К. Спиридонов, E.H. Ковригина, Н.В. Стрельникова (СССР).- Опубл. 23.08.88, Бюл. №31.

126. Пат. .РФ, МПК 04 5/02. Жидкостногазовый эжектор/ Е.К. Спиридонов, A.B. Воронков (РФ). №94026814: Решение о выдаче патента от 29.08.95.

127. Патент RU №92011214 МКИ 6 F 04 D 13/10, В 01 F11/2, Е 21 В 43/00. Способ и устройство совместной перекачки газожидкостных смесей/ Булычев Г.А., Салех И.Ш., Булычев Ф.Г. — Опубл. 27.05.95.

128. Патент RU №93025629 А МКИ 6 В 01 F 3/04. Газожидкостный генератор/ Ананьев М.В., Герасименя В.П., Орлов А.Е., Соболев Л.А., Хаджиева Я.Я. — Опубл. 09.07.95.

129. Патент RU №93028843 А МКИ 6 F 04 F 5/02. Смесительное устройство для приготовления газожидкостных пенных систем/ Тарадыменко Ю.Я., Карика В.И., Подшивалов В.Н., Галимова В.В., Черномор Н.Ю. — Опубл. 10.12.95.

130. Патент RU №2037532 С1 МКИ 6 С 21 С 7/10. Устройство для струйного вакуумирования металла/ Протасов A.B. (RU), Ревин Е.М. (RU), Лебедев В.И. (RU), Бойко Ю.П. (RU), Луковников B.C. (RU), Жаворонков Ю.И. (UA), Градецкий И.Ф. (UA) — Опубл. 19.06.95.

131. Патент RU №2132003 С1 МКИ 6 F 04 F 5/04. Жидкостногазовый эжектор/ Спиридонов Е.К., Подзерко A.B., Густов С.И., Боковиков B.C., Хуснутдинов Н.В. — Опубл. 20.06.99. Бюл. №19.

132. Закономерности эжектирования газожидкостных сред турбулентными струями: Отчет о НИР/ Южно-Уральский государственный университет; Руководитель Спиридонов Е.К. — № ГР 01.99.0007565. — Челябинск: ЮУрГУ, 1998,— 57 с.: ил.

133. Разработка новых систем вакуумирования турбоустановок на Кармановской ГРЭС: Отчет о НИР/ Челябинский политехнический институт; Руководитель Спиридонов Е.К. — № ГР 01.88.0006638, Инв. №02900042016 . — Челябинск: ЧПИ, 1990,— 74 с.: ил.