Гидродинамика и массообмен в нисходящих двухфазных пленочно-дисперсных потоках

• Автор: Кулов, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 412 c. : ил

Основные обозначения

Часть I. Гидродинамика и массообмен при слабом взаимодействии потока газа со стекающей пленкой жидкости

1.0. Введение

Глава Г. Свободное отекание пленки жидкости

1.1. Теоретические модели гладкой пленки

1.1.1. Ламинарное течение

1.1.2. Турбулентное течение

1.2. Средняя толщина пленки

1.2.1. Влияние входного участка

1.2.2. Влияние кривизны трубы

1.2.3. Измерение и расчет средней толщины пленки

1.3. Эффективная скорость поверхностного слоя
при течении пленок в вертикальных трубах
1.3.1. Влияние ПАВ
1.3.2. Влияние малых добавок полимера
1.4. Профили скорости и интенсивности турбулентности
в стекающих пленках
Глава 2. Волновые характеристики стекающих пленок жидкости
2.1. Введение. Краткий обзор теоретических работ
2.1.1. Возникновение волн
2-1.2. Регулярный волновой режим
2.2. Волновая структура свободной поверхности
стекающих пленок жидкости
2.2.1. Гладкий входной участок
2.3. Волновые характеристики крупных и мелких
волн
2.3.1. Влияние длины трубы
2.3.2. Частота волн

2.3.3. Скорость перемещения волн
2.3.4. Длина волн
2.3.5. Заключение
Глава 3. Потери напора и профили скорости газа в орошаемых трубах
3.1. Введение
3.2. Расчет ламинарного течения газа во входном участке трубы орошаемой безволновой пленкой
жидкости
3.2.1. Установившееся нисходящее течение газа
3.2.2. Нисходящее течение газа во входном
участке колонны
3.2.3. Увлечение газа пленкой жидкости
3.2.4. Численный расчет поля скоростей газа при нисходящем прямоточном и противоточном
движении фаз
3.3. Коэффициенты гидравлического сопротивления при нисходящем прямоточном и противоточном
движении фаз
3.3.1. Гладкая поверхность пленки
3.3.2. Течение в закрытой трубе ( Up = 0)
3.3.3. Влияние относительной скорости и
критическое число Рейнольдса
3.3.4. Эмпирические зависимости для расчета Яд.и
3.3.5. Механизм влияния волновой структуры
поверхности
3.4. Профили скорости газа
3.4.1. Ламинарный поток газа
3.4.2. Турбулентный поток газа
Глава 4. Массообмен в стекающих пленках
4.1. Введение
4.2. Эмпирические зависимости
4.2.1. Сопоставление с опубликованными данными
4.3. Массоотдача в гладкой пленке
4.4. Влияние волнообразования

4.5. Модель массообмена во втором ламинарноволновом режиме
4.6. Механизм маосообмена при турбулентном
течении пленки жидкости
Часть П. Гидродинамика и массообмен при сильном взаимодействии
потока газа и пленки жидкости
П.0. Введение
Трехпараметрическое соотношение
Касательное напряжение на поверхности
раздела фаз
Выбор определяющих параметров
Глава 5. Средняя толщина пленки
5.1. Методика и облаоть измерений
5.2. Начало сильного гидродинамического взаимодействия фаз
5.3. Расчетные соотношения
5.3.1. Предшествующие исследования
5.3.2. Расчетные соотношения
Глава 6. Волновые характеристики
6.1. Характер волнообразования при взаимодействии
пленки жидкости с потоком газа
6.1.1. Предшествующие работы
6.1.2. Условия экспериментов
6.1.3. Структура волновой поверхности
6.2. Частота, скорость распространения ж длина
крупных волн
6.2.1. Частота
6.2.2. Скорость волн
6.2.3. Длина волн
6.3. Толщина непрерывного слоя и амплитуда волн ....
Глава 7. Брызгоунос
7.1. Введение
7.2. Методика и область измерений

убедиться, что в области Иеи у 10^ эта линия практически совпадает с результаташ вычислений по (1.32) и (1.35), представленными кривой 3, а в самом начале турбулентного режима при 2000 расхождение между линией 4 и кривой 3 не превышает 15%.
Расчет по формуле (1.51) с хорошей точностью обобщает результаты тщательных измерений Белкина и др. [40] , проведенных в области 30004 Ле, 4 30000, и в точности соответствует эмпирической форму-

ле, полученной на основе этих данных Занкером [49] . Близкие к расчету по (1.51) результаты были получены Брауером [50] ( линия 6 на рис. 7), а также Живайкиным и Волгиным [4?] ( линия 5).
Результаты наших измерений средней толщины пленок воды и водно-глицериновых смесей ( ^ от 0,839 до 32,0*10~б м^/с) представлены на рис. 8. Для примера в области ламинарно-волнового течения при Леь < 1600 на графике нанесены также данные Фридмана и Миллера [39] для пленок воды, масла, керосина и толуола ( ^ от 0,8 до 32,4*10“6 м^/с), стекающих по внутренним стенкам вертикальной стеклянной трубы диаметром 25,4 мм.
В том случае, когда толщина пленки была достаточно велика и гк/ъ ? 0,15, по оси ординат на рис. 8 откладывали ти-4г-Оказалось, что эта поправка позволяет достаточно хорошо скорректировать данные не только в ламинарной, но и в турбулентной области течения пленки жидкости. С этой поправкой, которую для турбулентной области следует считать эмпирической, уравнение (1.51) принимает вид
01 Л* Щ
- 0,135 9Кеь ? (1.53)
где знак плюс отвечает течению пленки по наружной, а минус - по внутренней стенке трубы.
Значительная часть наших опытов была выполнена при вынужденном