Интенсификация химико-технологических процессов в импульсных потоках гетерогенных жидкостей : На примере процессов эмульгирования, диспергирования, растворения и экстрагирования

• Автор: Промтов, Максим Александрович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 517 с. : ил

Содержание
Введение
1. Обоснование эффективности импульсных энергетических воздействий на гетерогенные жидкости для интенсификации химико-технологических процессов
1.1. Анализ методов интенсификации химико-технологических процессов при импульсных энергетических воздействиях на обрабатываемую среду
1.2. Анализ физико-химических эффектов при энергетических воздействиях на гетерогенные жидкости
1.3. Интенсификация химико-технологических процессов в пульсационных аппаратах роторного типа при энергетических воздействиях на гетерогенные жидкости
1.3.1. Анализ эффектов и явлений в жидкой гетерогенной среде при обработке в пульсационных аппаратах роторного

1.3.2. Интенсификация процессов диспергирования

и гомогенизации суспензий

1.3.3. Интенсификация процесса эмульгирования

1.3.4. Интенсификация массообменных процессов
1.4. Выводы по первой главе и постановка задач исследования
2. Разработка методики интенсификации химико-технологических процессов при импульсных энергетических воздействиях на гетерогенные жидкости
2.1. Системный анализ энергетических воздействий на гетерогенные жидкости

2.2. Разработка методики интенсификации химико-технологических процессов при импульсных энергетических воздействиях на гетерогенные жидкости
2.3. Системный анализ факторов воздействия на гетерогенные жидкости в пульсационных аппаратах роторного типа
2.4. Выводы и результаты по второй главе
3. Исследование гидродинамики потоков жидкости в пульсационных аппаратах роторного типа
3.1. Структура потоков жидкости в зазоре между ротором и статором и расчет затрат мощности на вращение ротора
3.1.1. Основные уравнения и постановка задачи описания гидродинамики потоков жидкости в зазоре пульсационного аппарата роторного типа
3.1.2. Моделирование структуры потоков жидкости в
зазоре между ротором и статором
3.2. Течение реальной жидкости через каналы ротора и статора пульсационного аппарата роторного типа
3.3. Определение коэффициента гидравлического сопротивления прерывателя пульсационного аппарата роторного типа
3.4. Моделирование течения потока реальной жидкости
в прерывателе пульсационного аппарата роторного типа
3.5. Выводы по третей главе
4. Анализ гидроакустических эффектов в пульсационных аппаратах роторного типа
4.1. Импульсная акустическая кавитация в пульсационных
аппаратах роторного типа
4.1.1. Физический анализ явления кавитации

4.1.2. Динамика кавитационного пузырька
4.2. Автоколебательные эффекты при работе пульсационного аппарата роторного типа
4.3. Резонансный режим работы пульсационного аппарата роторного типа
4.4. Выводы по четвертой главе
5. Экспериментальные исследования гидродинамических
и гидроакустических эффектов в пульсационных аппаратах
роторного типа
5.1. Разработка многоцелевого экспериментального стенда и методики проведения экспериментальных исследований
5.2. Исследование гидродинамики потока жидкости в канале статора пульсационного аппарата роторного типа
5.2.1. Закономерности пульсаций давления в канале
статора
5.2.2. Влияние температуры жидкости на поглощение генерируемой волны
5.3. Исследование импульсной акустической кавитации
5.4. Работа пульсационных аппаратов роторного типа в автоколебательном и резонансном режимах
5.4.1. Исследование автоколебательного режима работы пульсационного аппарата роторного типа
5.4.2. Исследование влияния технологических объемов
на акустическое поле
5.5. Выводы по пятой главе

1.3.1. Анализ эффектов и явлений в жидкой гетерогенной среде при обработке в пульсационных аппаратах роторного типа
Как уже отмечалось, в пульсационных аппаратах роторного типа обрабатываемая жидкая гетерогенная среда подвергается импульсному энергетическому воздействию. Многие исследователи изучали в экспериментальном и теоретическом плане факторы воздействия, имеющие место в ПАРТ [82 -102]. Исследования каждого из факторов воздействия в отдельности не представляет собой сложную задачу. Сложность проблемы заключается в том, что все факторы воздействия взаимосвязаны друг с другом и их взаимодействие создает новый качественный эффект. Выделить из общей совокупности механических, гидромеханических и акустических явлений и взаимодействий отдельный фактор принципиально возможно, но этот путь не является методически правильным и часто приводит к ошибочным результатам. При изучении каждого фактора воздействия в отдельности обязательно надо учитывать взаимосвязь всех факторов, имеющих место в ПАРТ.
Прежде чем перейти к анализу исследования факторов воздействия, покажем принцип работы ПАРТ на наиболее распространенном конструктивном типе - радиальном пульсационном аппарате роторного типа. Стандартная схема ПАРТ показана на рис. 1.3.1. Принцип работы аппарата заключается в следующем. Обрабатываемая жидкость подается под давлением или самотеком через входной патрубок 1 в полость ротора 2, проходит через каналы ротора 3, каналы статора 4, рабочую камеру 5 и выходит из аппарата через выходной патрубок 6. При вращении ротора, его каналы периодически совпадают с каналами статора. В период времени, когда каналы ротора перекрыты стенкой статора, в полости ротора давление возрастает, а при совмещении канала ротора с каналом статора давление за короткий промежуток времени сбрасывается и в результате этого в канал статора распространяется импульс давления. Скорость жидкости в канале статора является переменной