Разработка смесителя для перемешивания жидких и гетерогенных сред

• Автор: Кожевников, Сергей Олегович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Глава 1. Современное состояние теории и практики перемешивания жидких сред

1.1. Теория перемешивания жидких сред в аппаратах с мешалками

1.1.1. Методы расчёта полей скоростей жидкой среды в аппаратах с мешалкой

1.1.2. Экспериментальные методы исследования скоростей по-токов в аппаратах с мешалками

1.1.3. Циркуляция жидкости в аппаратах с мешалкой

1.2. Аппараты, используемые для перемешивания жидких сред

1.3. Постановка задач исследования

Глава 2. Разработка методики расчёта мешалки с трубками переменного сечения

2.1. Конструкция перемешивающего устройства

2.2. Движения жидкости в аппарате с мешалкой

2.3. Распределение скоростей в аппарате с мешалкой
2.4. Методика определения высоты воронки в аппарате с мешал2.5. Определение мощности затрачиваемой на перемешивание
2.6. Определение мощности потребляемой мешалкой в критериальном виде
2.7. Методика расчёта перемешивающего устройства
2.8. Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальное исследование мешалки с трубками переменного сечения
3.1. Описание лабораторной установки для перемешивания жид-14' костей

3.2. Система измерений и применяемая аппаратура
3.3. Определение фактической мощности перемешивания
3.4. Методика проведения эксперимента на установке для перемешивания жидкостей
3.5. Экспериментальные исследования интенсивности перемешивания различных устройств
3.6. Влияние перегородок на эффективность перемешивания
3.7. Исследование влияния геометрических параметров конфузо-ров на интенсивность перемешивания
3.7.1. Влияние диаметра входного и выходного отверстия на высоту воронки и потребляемую мощность мешалки
3.7.2. Влияние конфигурации конфузоров на интенсивность перемешивания
3.8. Влияние диаметра сосуда на эффективность перемешивания
3.9. Влияние кавитаторов на эффективность перемешивания
3.10. Влияние типа мешалки и времени перемешивания на физические свойства жидкости
, 3.11. Проверка адекватности предложенных расчётных методик с
экспериментами
3.11.1. Проверка адекватности методики для определения потребляемой мощности мешалки с трубками переменного сечения
3.11.2. Проверка адекватности методики для определения высоты воронки в сосуде без перегородок
3.12. Исследование распределения окружной составляющей скорости в аппарате с мешалкой
3.13. Выводы по третьей главе

Глава 4. Исследования двухфазных систем
4.1. Особенности перемешивания неоднородных систем
4.2. Экспериментальные исследования по смешиванию взаимно не растворимых жидкостей
4.2.1. Влияние времени перемешивания на расслаивание эмульсии
4.2.2. Влияние частоты вращения мешалки на время расслаивания эмульсии
4.2.3. Влияние концентрации масла в эмульсии на её время расслаивания
4.2.4. Влияние соотношений D/d и H/h на качество эмульсии
4.3. Экспериментальные исследования по смешиванию системы жидкость — твёрдое тело
4.3.1. Влияние времени перемешивания на качество суспензии
4.3.2. Влияние частоты вращения мешалок на эффективность перемешивания системы жидкость - твёрдое тело
4.3.3. Влияние концентрации извести на эффективность перемешивания системы жидкость - твёрдое тело
vr*
4.3.4. Интенсификация процесса диспергирования при перемешивании
4.3.5. Влияние соотношений D/d и H/h на качество суспензии
4.4. Выводы по четвёртой главе
Заключение
Библиографический список
Приложения
Приложение
| If')
Приложение

(2.1)
и зоны 2, где в диапазоне с1м <2г<й
МГ, =2лг-н-^(^1+^2+1) — • г
(2.2)
где п - частота вращения мешалки, с"1; г - текущий радиус, м; см - диаметр
мешалки, м; у/1 и у/2 - параметры распределения скорости, связанные между собой зависимостью
где Ф/ и Ф2~ коэффициенты зависящие от типа мешалок подбираемые опытным путём, для нашего случая, по результатам собственных экспериментов Ф2=1 и Ф,=0,9599.
Подставив в формулу (2.3) значения Ф/ и Ф2 получим у/]=1 и у/2= -1,9599.
Полученные уравнения (2.1) - (2.3) описывают распределение скорости в объёме аппарата без учёта движения жидкости в конфузорах. При движении конфузора по окружности с частотой вращения п, скорость на выходе из конфузора определится по уравнению неразрывности
где сф и сф - входной и выходной диаметры отверстий конфузора, м.
Уравнение (2.4) позволяет определять скорость движения жидкости только в поле вращения конфузора. Для определения влияния вклада движения жидкости сквозь конфузор на распределение скоростей во всём объёме аппарата с мешалкой в уравнение (2.4) необходимо добавить коэффициент удалённости конфузора от точки, где определяется скорость. Тогда уравнение (2.4) примет вид:
цг2 =~ф{-ф2.у/х,
(2.3)
(2.4)
(2.5)