Методы и устройства для исследования тепловых и гидродинамических процессов в дисперсных потоках

• Автор: Ходунков, Вячеслав Петрович
• Шифр специальности: 05.11.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕПЛОВЫХ И СТРУКТУРНОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ СИСТЕМ (СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ДЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ)
1.1 Методы измерения температур и тепловых потоков
1.1.1 Измерение температур псевдоожиженного слоя
1.1.2 Измерение тепловых потоков на теплонагруженных поверхностях
1.2 Методы измерения температуропроводности и коэффициента перемешивания псевдоожиженного слоя
1.3 Методы измерения структурно-гидродинамических параметров псевдожиженного слоя
1.3.1 Методы измерения порозности псевдоожиженного слоя
1.3.2 Метод измерения скорости движения и среднего диаметра частиц твердой фазы
1.3.3 Методы анализа частотных характеристик параметров псевдоожиженного слоя
1.4 Методы определения качества псевдожижения
1.5 Постановка целей и задач исследований в диссертации
1.6 Выводы
2. МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР И ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ В ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ
СЛОЯХ
2.1 Метод измерения температуры псевдоожиженного слоя
2.1.1 Обоснование метода измерения

2.1.2 Устройство для реализации метода и результаты опытной проверки
2.2 Измерение тепловых потоков на теплонагруженных поверхностях
2.2.1 Выбор приемника теплового потока
2.2.2 Метод восстановления теплового потока в приемнике теплового потока
2.2.3 Оценка основной методической погрешности восстановления теплового потока методом параметрической идентификации
2.2.4 Результаты имитационного моделирования
2.3 Выводы
3. МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ И СТРУКТУРНО-ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ
3.1 Метод и устройство для определения температуропроводности
в направлении продольном потоку
3.2. Метод определения температуропроводности в направлении поперечном потоку
3.3 Метод и устройство для измерения скорости движения твердой фазы псевдоожиженного слоя
3.4. Устройства для измерения порозности слоя
3.5.Метод и устройство для измерения среднего диаметра частиц твердой фазы
3.6 Определение частотных характеристик спектров пульсаций тепловых и структурно-гидродинамических параметров псевдоожиженного слоя
3.7 Выводы

4. КАЧЕСТВО ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ - ПАРАМЕТР ОЦЕНКИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
4.1 Определение качества псевдоожижения, его физическая сущность и связь с основными параметрами псевдожиженного слоя
4.2 Определение эффективности перемешивания слоя
4.3 Результаты экспериментальных исследований
4.4 Использование параметра качества псевдоожижения для целей управления технологическими процессами
4.5 Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ И СТРУКТУРНОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ СИСТЕМ
5.1 Исследование внешнего теплообмена в заторможенном псевдо-ожиженном слое
5.1.1 Результаты лабораторных исследований
5.1.2 Исследование опытно-промышленного образца парогенератора с псевдожиженным слоем
5.2 Исследование теплогидродинамических характеристик промышленных аппаратов с псевдоожиженным слоем
5.2.1 Результаты исследования кристаллизатора-гранулятора с псевдоожиженным слоем

5.2.2 Результаты исследования обжиговых печей с псевдоожиженным
слоем
5.3 Полученные корреляционные соотношения и расчетные формулы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ностей, для определения частотных параметров - применение корреляционного и спектрального анализа, например по методу быстрого преобразования Фурье (БПФ) [33,34,68]. Спектр частот пульсаций основных параметров псевдо-жиженного слоя имеет явно выраженный максимум, близкий к гравитационной частоте, и находится в интервале 1-10 Гц. Считается, что главной характеристикой степени неоднородности режима псевдоожижепия является амплитудная величина относительных колебаний локальной плотности (порозности) [137]. Исследования пульсационных характеристик псевдоожиженного слоя являются важным шагом к решению проблемы масштабирования, выбора внешних воздействий с целью управления технологическим процессом. В то же время информация об экспериментально полученных частотных характеристиках тепловых и структурно-гидродинамических параметров певдоожиженного слоя - крайне ограничена.
1.4 Методы определения качества псевдожижения
Для технологических процессов, проводимых в псевдоожиженном слое, определяющее значение имеет оптимальная организация движения дисперсного материала. Обобщенной характеристикой динамики движения частиц и их групп, а также структуры слоя, является качество псевдоожижения. Этот параметр позволяет оценивать интенсивность процессов тепломассопереноса в псевдоожиженном слое [11,80,139,142,163]. Комплексная оценка качества псевдоожижения должна фиксировать основные свойства псевдоожиженного слоя — локальное равновесие и подвижность взвешенных частиц, равномерность их распределения в объеме, общую динамическую устойчивость слоя в целом. От выбранных значений параметра качества псевдоожижения должны зависеть основные технологические характеристики процесса - интенсивность перемешивания частиц, внутреннего и внешнего тепломассопереноса, градиенты температуры и концентрации твердой фазы и др. В то же время оценка должна иметь универсальный характер, не зависеть от специфики технологического процесса.