Тепломассообмен в двухфазных системах с фиксированной поверхностью контакта фаз

• Автор: Бабак, Владислав Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 302 с. : 47 ил.

Оглавление

Список обозначений

Введение

Глава 1. Нестационарный массо- и теплоперенос

Введение. Развитие теории тепло-массопереноса

1.1. Нестационарная диффузия физически растворимого компонента между неподвижными средами

1.2. Нестационарный двухфазный теплоперенос

1.3. Решение задачи двухфазного массообмена методом Галер кина

1.4. Выводы главы

Глава 2. Стационарный массо- и теплоперенос

Введение. Рекуперативные теплообменники
2.1. Контактные матричные теплообменники-рекуператоры
2.2. Гидродинамика в регулярных пленочных насадках
Введение. Гидродинамика ламинарных безволновых пленок жидкости
2.3. Двухфазный массообмен в орошаемых трубках при прямотоке
2.4. Уравнение аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений
2.5. Выводы главы
Глава 3. Двухфазный массообмен, осложненный необратимой
химической реакцией первого порядка в жидкости
Введение. Массообмен и химические реакции в жидкости
3.1. Общее решение методом разделения переменны задачи абсорбции, осложненной химической реакцией первого порядка
3.2. Хемосорбция на начальном участке (г ~ г*"')
3.3. Хемосорбция за пределами начального участка > 0.5)
3.4. Выводы главы
Глава 4. Массообмен с необратимой реакцией второго порядка
4.1. Постановка задачи

4.2. Однофазная хемосорбция при кратковременном контакте фаз
4.3. Двухфазная задача хемосорбции. Понятие хемосорбционной плоскости
4.4. Особенности решения в третьем квадранте плоскости XN — YN (Xn<0,Yn<0)
4.5. Решение в первом квадранте плоскости XN -YN (XN >0, YN >0)
4.6. Решение в четвертом квадранте плоскости XN - YN (XN > 0, YN < 0)
4.7. Решение во втором квадранте плоскости XN - YN (XN < 0, YN > 0)
4.8. Особенности решения задачи массообмена с химической реакцией 2-ого порядка
4.9. Приложения к реальным технологическим системам
4.9.1. Поглощение углекислоты растворами щелочей
4.9.2. Поглощение углекислоты растворами алканоламинов
и аммиака
4.10. Выводы главы
Глава 5. Двухфазный массообмен, осложненный быстрыми
обратимыми реакциями
5.1. Поглощение неорганических газов, способных к ионизации
в растворе
5.1.1. Извлечение газов, способных к ионизации, из растворов
5.2. Поглощение неорганических газов водными растворами кислот и щелочей
5.3. Поглощение неорганических газов растворами солей, первичных аминов и аммиака
5.4. Выводы главы
Глава 6. Совместный перенос тепла и импульса
в двухфазных пленочных системах
Введение. Совместный перенос тепла, импульса и массы

6.1. Общие уравнения переноса тепла и импульса
6.2. Распределение скоростей и температур в пленке жидкости
6.3. Перенос тепла и импульса в паровой фазе
6.4. Выводы главы
Глава 7. Удаление посторонних примесей из жидких растворов методом
вакуумной десорбции с учетом испарения растворителя
7.1. Постановка двухфазной задачи переноса массы
7.2. Исследование задачи переноса массы. Выбор определяющих параметров
7.3. Численное решение задачи при произвольной скорости
испарения (Реп)
7.4. Условие постоянства давления в испарителе
7.5. Выводы главы
Глава 8. Вакуумная десорбция газов из неорганических жидкостей
с различными температурами кипения (приложения теории)
8.1. Физико-химические коэффициенты
8.2. Область вакуумной десорбции (ВД)
8.3. Определяющие параметры испарения
8.4. Удаление неорганических газов из водных растворов
при умеренных температурах
8.5. Вакуумная десорбция плохорастворимых газов из низкокипящих органических растворителей
8.6. Десорбция ацетилена и углекислоты из жидкого нафталина
8.7. Вакуумная десорбция из высококипящих жидкостей
8.8. Выводы главы
Основные выводы
Список цитируемой литературы
Приложение

безразмерных чисел Нуссельта (Ми), Эйлера (Ар/(ри2)), Рейнольдса (Яе), Прантдля (Рг) и других комплексов.
Обширные исследования по определению а, и Ар для тридцати типов поверхностей пластинчато-ребристых ТМ приведены в [57]. Для витых спиральных ТМ подобные результаты приведены в работах [58]. В витых спиральных ТМ трубки обычно в несколько рядов наматываются на сердечник и все это заключается в кожух. Однако теоретический расчет внешней задачи ТО и гидродинамики практически невозможен. Это связано со сложной формой каналов. Подобные трудности присущи и пластинчаторебристым ТМ. Последние собираются из пакетов гофрированных листов различного профиля. Общих теоретических зависимостей Nи от безразмерных комплексов для этих двух типов ТМ не существует, поэтому основным методом для таких ТО является эксперимент.
Развитие авиационной, автомобильной, ракетной, холодильной техники требует не только создания небольших теплообменных установок с большими удельными поверхностями и большой пропускной способностью, но и соответствующих надежных методов их расчета. В этой связи большие надежды возлагаются на сетчатые ТМ и ТМ из перфорированных пластин.
Сетчатые ТМ - это многослойные пакеты из чередующихся слоев металлических сеток и изолированных проставок, затрудняющих осевую теплопроводность. Проставки изготавливаются из бумажных материалов или стеклоткани [59-61]. Матричные ТМ практически не отличаются от сетчатых, только в них вместо сеток используются металлические пластины с отверстиями. Изолирующие проставки, служащие одновременно газонепроницаемыми стенками между каналами, к пластинам не приклеиваются, что является удобным при сборке, разборке и чистке ТМ. В теплообменниках двух последних типов тепло передается по металлическим пластинам. Они могут работать при повышенных давлениях.