Совершенствование конструкций и обеспечение заданных эксплуатационных характеристик машин и аппаратов с вращающимися дисками

• Автор: Пасько, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ГЛАВА 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ДИСКОВЫХ МАШИН И

АППАРАТОВ В ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

1.1 АНАЛИЗ МЕШАЛОК, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ ВЯЗКИХ ЖИДКОСТЕЙ

1.2 ДИАЛИЗ НАСОСОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ПЕРЕ-КАЧИВА11ИЯ ВЯЗКИХ ЖИДКОС ГЕЙ

1.3 ДРУГИЕ ДИСКОВЫЕ МАШИНЫ И АППАРАТЫ

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ДИСКОВЫХ МАШИНАХ И АППАРАТАХ

2.1 ИСХОДНАЯ СИС1ЕМА УРАВПЕ11ИЙ

2.2 ТЕЧЕНИЕ ВБЛИЗИ РАВНОМЕРНО ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ПЛОСКОГО ДИСКА

2.3 ТЕЧЕНИЕ ВБЛИЗИ НЕПОДВИЖНОЙ ПЛОСКОЙ СТЕНКИ ПРИ ВРАЩЕНИИ ЖИДКОСТИ В БЕСКОНЕЧНОСТИ

2.4 1ЕЧЕНИЕ В ЗАЗОРЕ МЕЖДУ КОАКСИАЛЬНЫМИ ДИСКАМИ

2.5 1ЕЧЕ11ИЕ ОКОЛО ДИСКА, ВРАЩАЮЩЕГОСЯ В КОЖУХЕ

2.6 РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЙ НАВЬЕ-СТОКСА МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕН ЮВ
2.7 МОДЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОС IИ В ДИСКОВОЙ МЕШАЛКЕ
2.8 МОДЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ДИСКОВОМ НАСОСЕ
2.9 ПРИВЕДЕНИЕ УРАВНЕНИЙ НАВЬЕ-СТОКСА К БЕЗРАЗМЕРНОМУ ВИДУ
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИСКОВЫХ МАШИН И АППАРАТОВ
3.1 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕШАЛОК
3.2 ЭКС11ЕРИМЕ1ГГАЛЬАЯ УСТАНОВКА МЕШАЛКИ И МЕIОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕН ГА
3.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ДИСКОВОЙ МЕШАЛКИ
3.4 ОСНОВНЫЕ 11АРАМЕIРЫ 11АСОСОВ
3.5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА НАСОСА И МЕ1 ОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

З 6 РЕЗУЛЬТАІЫ ИСПЫ ГАІІИЙ ДИСКОВЫХ НАСОСОВ
3.6.1 Исследование влияния числа оборотов на подачу насоса
3.6.2 Исследование влияния числа дисков на характеристику насоса
3.6.3 Испьпания двухдискового насоса с диамеїром дисков 132 мм на воде
3.6.4 Исследование влияния свойств рабочей жидкости на характеристику насоса
3.6.5 Исследование влияния междисковою зазора на характеристику насоса
3.6.6 Исследование движения твердых частиц через дисковый насос
ГЛАВА 4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИКИ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДИСКОВОГО НАСОСА
4.1 СОПОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИСКОВОГО НАСОСА
4.2 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДИСКОВЫХ 11АСОСОВ
4.3 ДИСКОВЫЕ НАСОСЫ С МИНИМАЛЬНЫМ ВОЗМУЩЕНИЕМ ПОТОКА ЖИДКОСТИ
4.4 ДИСКОВЫЕ НАСОСЫ С ГОФРИРОВАННЫМИ ДИСКАМИ
4.5 ДИСКОВЫЕ НАСОСЫ С МОДИФИЦИРОВАННЫМИ ДИСКАМИ
4.6 ДИСКОВЫЕ 11АСОСЫ ДЛЯ ПОДАЧИ ЖИДКОС ГИ С КРУПНЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ 140 ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3

Создание новых технологий в химической, нефтехимической, пищевой и других ограслях промышленности требует расширения номенклатуры и увеличения объемов жидкостей, в том числе высокой вязкости, которые необходимо фанспортировать, перемешивать или разделять. Перемешивание может осуществляться в трубопроводе, через который протекает жидкость, в перекачивающем насосе, а также в аппаратах с мешалками, предназначенных специально для этой цели. Наиболее пригодными для таких жидкостей оказываются некоторые разновидности дисковых машин и аппаратов до недавнего времени считавшиеся малоперспективными.
Энергия в дисковых машинах и аппаратах передается жидкости в непосредственной близости от диска в результате трения диска о жидкость. Ввиду больших окружных скоростей вокруг диска возникают большие градиенты скоростей, что приводит к возникновению высоких напряжений сдвига.
Известен ряд отечественных и зарубежных патентов на конструкции дисковых машин и аппаратов, однако их широкому распространению мешает отсутствие методик расчета основных характеристик.
В частности, дисковые насосы имеют ряд важных характерных особенностей, делающих их применение в данных случаях целесообразным и предпочтительным:
• ламинарный поток обеспечивает сохранность требующих бережного обращения продуктов;
• дисковый насос перекачивает, не засоряясь, вязкие и имеющие включения из твердых частиц жидкости;
• дисковый насос имеет больший кавитационный запас, чем центробежный при тех же условиях;
• дисковый насос при перекачивании использует трение, и, чем выше вязкость жидкости, тем эффективней он работает;

Если один диск неподвижен, а другой вращается с постоянной угловой скоростью, то систему дифференциальных уравнений (2.4) в этом случае следует интегрировать при следующих граничных условиях
F = 0, (7=0, Я=0 при С = 0
Р = 0,С = ,Н=0 ПрИ С = Со|
На рисунках 2.5 - 2.7 показано распределение скоростей в пограничном слое, образующемся в зазоре между вращающимся диском и неподвижным при различных значениях С,0-
(2.11)
Рисунок 2.5 - Распределение скоростей в пограничном слое, образующемся в зазоре между вращающимся диском и неподвижным (С,0 - 3, С = 0,259947)