Интенсификация массопереноса в центробежных экстракторах дифференциально-контактного типа

• Автор: Поникаров, Сергей Иванович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 249 с.

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
ПОНИКАРОВ СЕРГЕЙ ИВАНОВИЧ
УДК 532.5.013:66
ИНТЕНСИФИКАЦИЯ МАССОПЕРЕНОСА В ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭКСТРАКТОРАХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО - КОНТАКТНОГО ТИПА
05.17.08 - Процессы и аппараты химической технологии
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук
Научный консультант академик
В.В. Кафаров
Казань, 1998

ОГЛАВЛЕНИ Е
ВВЕДЕНИЕ
Е лава 1.
РАЗВИТИЕ ТЕЧЕНИЯ ВО ВРАЩАЮЩИХСЯ КАНАЛАХ, ЗАПОЛНЕННЫХ ДВУМЯ ЖИДКОСТЯМИ РАЗЛИЧНОЙ ПЛОТНОСТИ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ
1.1. Описание движения жидкости в каналах центробежных экстракторов

1.2. Описание движения жидкостей во вращающихся сосудах при изменении
угловой скорости вращения (литературный обзор)

1.3. Развитие течения в пограничном слое Экмана при изменении угловой скорости вращения для двухслойной жидкости
1.3.1. Математическая модель развития течения в пограничном слое
1.3.2. Численная процедура решения задачи о развитии течения в пограничном слое при наличии двухслойной жидкости
1.4. Экспериментальное исследование по определению скорости деформации границы раздела фаз в пограничном слое Экмана
1.4.1. Описание экспериментальной установки
1.4.2. Описание экспериментального сосуда для исследования взаимного проникновения фаз
1.5. Сравнение результатов расчета и эксперимента. Поверхность раздела
фаз в пограничном слое Экмана

Глава 2.
ПРОДОЛЬНОЕ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ В КОНТАКТНОЙ ЗОНЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭКСТРАКТОРОВ
2.1. Продольное перемешивание в экстракторах. Методика проведения и результаты исследования
2.1.1. Основные математические модели структуры потоков
2.1.2. Основные методы определения структуры потоков в аппаратах
2.2. Исследование продольного перемешивания по сплошной тяжелой фазе в *
канале центробежного экстрактора, работающего с изменяющейся во времени угловой скоростью вращения
2.2.1. Описание экспериментальной установки
2.2.2. Методика проведения и обработки эксперимента по продольному перемешиванию по сплошной тяжелой фазе. Результаты экспериментального исследования по продольному перемешиванию
2.3. Исследование продольного перемешивания в экстракторе по сплошной легкой фазе
2.4. Обратный заброс фаз в центробежном экстракторе
2.5. Продольное перемешивание в каналах центробежного экстрактора при
равномерном вращении
Г лава 3.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭКСТРАКТОРОВ
3.1. Истечение из отверстий и сопел в центробежном поле (литературный обзор)
3.2. Математическая модель истечения идеальной жидкости
Для определения связи масштаба по времени с другими воспользуемся уравнением (1.3.3)
т0 31 г г0 дг
откуда находим искомую связь т0 = Ко Л.
Для определения масштабов из первого уравнения системы (1.3.2) воспользуемся тем фактом, что в слое Экмана изменение импульса обусловлено действием сил Кориолиса и вязкости. Тогда приравнивая соответствующие множители, получим
Асогг Угр

ггм„Д(й

о г0
Отсюда находим масштаб для Ко и еще одну связь масштабов
_АС9Гг _ /улЯ0
к0 >
СО ж V гО
Применяя эту процедуру для второго уравнения системы (1.3.2), получим
-Доосо*гг = УлУг0
—ж.г 2 ко г0
Откуда находятся недостающие масштабы
гО = , Ъд — л/ул / СО )к” , Дд — д/улСОж , Тд — 1 / С03
Покажем, что поверхностным натяжением можно пренебречь. Изменение давления от сил поверхностного натяжения при переходе через границу раздела фаз определяется по уравнению Лапласа