Гидродинамика и теплообмен в газо-парожидкостных системах аппаратов химической технологии : Теория и методы расчета

• Автор: Волошко, Анатолий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ,
СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ДИСПЕРГИРОВАНИИ ГАЗОВ В ОБЪЕМ ЖИДКОСТИ
1.1. Динамика образования газовых пузырей
в слое жидкости
1.1.1. Аналитические исследования
1.1.2. Экспериментальные исследования и обработка
опытных данных
1.2. Струйный режим истечения газов
в объем жидкости
1.2.1. Аналитический обзор
экспериментальных работ
1.2.2. Экспериментальное исследование условий наступления струйного режима истечения и длины вылета газовой струи
в объеме жидкости
1.3. Исследование интенсивности теплообмена при образовании газовых пузырей
в слое жидкости
1.3.1. Состояние вопроса
1.3.2. Аналитическое исследование изменения температуры газового пузыря на стадии
его формирования в слое жидкости
1.4. Объемное газосодержание и поверхность контакта
фаз в аппаратах барботажного типа
ГЛАВА И. ТЕРМОГИДРОДИНАМИКА ФИЗИЧЕСКИХ
ХАРАКТЕРИСТИК КИПЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ
2.1. Скорость роста паровых пузырей на поверхности нагрева
2.2. Отрывные размеры паровых пузырей и частота их образования на поверхности нагрева
2.3. Всплывание паровых пузырей в объеме перегретой и недогретой жидкости
2.4. Расчет интенсивности теплоотдачи при кипении на основе физических характеристик процесса парообразования
ГЛАВА III. ТЕРМОГИДРОДИНАМИКА ПАРОВОЙ ФАЗЫ В ОБЪЕМЕ НЕДОГРЕТОЙ ЖИДКОСТИ
3.1. Интенсивность конденсации неподвижных паровых пузырей
3.2. Скорость конденсации всплывающих
паровых пузырей
3.3. Отрывные размеры паровых пузырей и частота их образования при диспергировании паров
в недогретую жидкость
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ ПОЛЯ ГРАВИТАЦИИ НА ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСПЕРГИРОВАНИЯ ГАЗОВ (ПАРОВ) В ЖИДКОСТЬ, ПАРООБРАЗОВАНИЕ И ИНТЕНСИВНОСТЬ ТЕПЛООТДАЧИ ПРИ КИПЕНИИ
4.1. Влияние поля гравитации на гидродинамические характеристики диспергирования газа (пара)
в жидкость
4.2. Влияние поля гравитации на физические характеристики парообразования и интенсивность теплоотдачи при кипении
4.2.1. Кипение при пониженной гравитации (ц < 1)
4.2.2. Кипение при повышенной гравитации (ц > 1)
4.2.3. Основные выводы результатов экспериментальных работ
4.2.4. Анализ механизма кипения жидкостей в условиях различной гравитации на основе физических характеристик процесса
ГЛАВА V. РАСЧЕТ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНТАКТНЫХ АППАРАТОВ
5.1. Аналитическое исследование расходных характеристик циркуляционных контуров газожидкостных аппаратов
5.2. Методика расчета газлифтных подъемнико
в жидкости и контуров циркуляции контактных аппаратов
5.3. Примеры расчета газлифтных подъемников жидкости и контуров циркуляции контактных аппаратов
5.4. Методика термогидродинамического расчета контура с естественной
циркуляцией жидкости
5.5. Примеры расчета скорости циркуляции в контуре с естественной циркуляцией жидкости
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
АКТЫ ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

наковый смысл. При проведении исследования используются, также, различные методики измерения искомого параметра.
В ряде работ показано, что истечение поглощаемых и непоглощаемых струй в жидкость дает идентичную гидродинамическую картину. Однако механизм взаимодействия газа с жидкостью в этих условиях не изучен. Необходимые расчетные зависимости для определения длины вылета газовой струи не получены.
Большинство экспериментальных работ выполнено в изотермических условиях при давлениях в системе, близких к атмосферному. Неизвестны работы по изучению влияния испарения жидкости в газовую струю на длину ее вылета для различных систем газ-жидкость и широкого диапазона изменения основных режимных параметров процесса. Все это затрудняет создание надежной методики расчета газораспределительных устройств и достаточно надежную их эксплуатацию.
В связи с изложенным в настоящей работе выполнено исследование условий наступления струйного режима истечения газа и длины вылета газовой струи в жидкости для широкого диапазона изменения определяющих параметров [42-44]. При этом для струйного режима истечения принят такой гидродинамический режим, когда у отверстия газораспределительного устройства образуется газовая струя, от поверхности которой отрываются пузыри различных размеров.
1.2.2. Экспериментальное исследование условий наступления струйного режима истечения и длины вылета газовой струи в объеме жидкости
Экспериментальное исследование условий наступления струйного режима истечения и длины проникновения газовой струи в объем жидкости выполнено на опытной установке, принципиальная схема которой показана на рис. 1.2. Газ из баллона высокого давления 1 через фильтр 2 и редуктор 3 поступал в стальной сосуд 4 со смотровыми окнами для визуального наблюдения и киносъемки процесса. Диспергирование газа в объем жидкости производили через сменные цилиндрические латунные сопла