Расчет роторно-ленточного оборудования для образования и разделения эмульсий

• Автор: Романова, Марина Николаевна
• Шифр специальности: 05.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 182 с. : ил

Глава 1. Разработка ленточного роторного агрегата для получения
эмульсий
1.1. Общие положения. Краткий анализ оборудования для перемешивания жидкостей
1.2. Современные конструкции аппаратов для получения эмульсий
и предпосылки к созданию ленточного роторного агрегата
1.3. Разработка базовой конструкции ленточного роторного агрегата
для получения эмульсий
1.4. Некоторые вопросы теории и расчета аппаратуры с разреженными
и пленочными потоками перемешиваемых жидких фаз
1.5. Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследований
Глава 2. Теоретические и экспериментальные исследования устройства для создания эмульсий с помощью частично погруженного в двухслойную жидкость цилиндра
2.1. Внешняя гидродинамика увлечения двухслойной жидкой пленки вращающимся цилиндром
2.2. Моделирование потоков жидкостей в начальной области образования эмульсии
2.3. Качественное исследование базовой модели образования эмульсионного слоя
2.4. Экспериментальное исследование состава эмульсии и производительности роторного дозатора
2.5. Очистка водных поверхностей от тонких масляных пленок
2.6. Основные результаты и выводы
Глава 3. Экспериментальные и теоретические исследования процесса
диспергирования эмульсий
3.1. Обзор экспериментальных методов определения дисперсных характеристик распыливаемых жидкостей
3.2. Экспериментальная установка и методика получения цветных фотографий распылов жидкостей при диспергировании эмульсий
3.3. Разработка и исследование алгоритма построения ряда распределений площадей капель по цветным фотографиям
3.4. Математическое моделирование процессов диспергирования эмульсий
3.4.1. Определение гидродинамических характеристик однородных
и двух несмешивающихся жидкостей
3.4.2. Определяющие соотношения математической модели для определения дисперсных характеристик распыливаемых эмульсий..
3.5. Выводы и результаты исследований по главе
Глава 4. Инженерные методики расчета пленочного типа для приготовления и
переработки эмульсий
4.1. Инженерная методика расчета роторного дозатора эмульсий
4.1.1. Расчет состава и объемного расхода эмульсионного слоя
4.1.2. Решение обратной задачи образования эмульсий роторными дозаторами
4.1.3. Решение задачи об очистке водных поверхностей от масляных пленок
4.2. Инженерная методика расчета центробежного дискового диспергатора эмульсий
4.2.1. Расчет дисперсных характеристик компонент распыливаемых эмульсий
4.2.2. Определение числа оборотов центробежного дискового распылителя эмульсий

4.2.3. Решение задачи аэродинамической классификации
распылов эмульсий
4.3. Расчет мощности привода агрегата для получения эмульсий
4.4. Расчет зоны допускаемых угловых скоростей распылительного диска
4.4.1. Определение собственной частоты крутильных колебаний
вала распылительного устройства
4.4.2. Определение собственной частоты поперечных колебаний вала распылительного устройства
4.5. Устройство для диспергирования эмульсий
Основные выводы и результаты работы
Список литературы
Приложения
Основные условные обозначения
*0 - радиус цилиндра, м
Я радиус диска, м
- радиус капли масла и воды, м
*ь - радиус обечайки, м
1 длина образующей цилиндра, м
п число оборотов цилиндра
ьп - Ро толщина масляной пленки, м
Ир 1 Им> - динамические вязкости масла и воды, кг/м-с
Р р ’ Рк - плотности масла и воды, кг/м3
Рг - плотность газа, кг/м3
°Р - коэффициент поверхностного натяжения масла, н/м
<7И, - коэффициент поверхностного натяжения воды, н/м
Я ускорение свободного падения, м/с2

сРЪ Ррё [Л0 +Ь(вА)]3 г ,
—- = ^ • [6 • бш Од — соб Од ] +
с1въ <ур со?59л-$т9л

®р у Ррё соб Од
Заметим, что в области сшивки решений динамического и статического слоев (IV) (рис. 2.3), выполняются условия
х 1 «Я0, Ьро « Я0, л: « Ъ « Я0, что позволяет указать оценки 2х
этбС «
А Яп
соя 9 л
1 Яп
где Х4 определяется (2.13).
Тогда из (2.17) следуют зависимости
(2.18)
<19 с19 “ V
СОБ^ в
<1ЪЬ _ ^Ррё [/?0+6(^)]3

(У г
СОБ5 б',
(2.19)
Учитывая представление (2.15), получаем оценку градиента капиллярного давления вт. у1, входящего в уравнение (2.2)

с1Р„
6'РРё°э
Я0+Ь(ОА) <10
<7 п ■X
Р А

(2.20)

Таким образом, получена оценка силовых факторов, входящих в уравнение (2.7) динамического слоя, увлекаемого вращающимся цилиндром.
2.2. Моделирование потоков жидкостей в начальной области образования эмульсии
В соответствии с расчетной схемой, показанной на рисунке 2.2, будем