Системный анализ и математическое моделирование процесса развития течения аномально-вязкой жидкости во вращающейся вокруг своей оси трубе

• Автор: Вершинина, Ирина Петровна
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ современных конструкций аппаратов центробежного

типа, содержащих центральную трубу для подвода жидкости.

1.2. Критический обзор теоретических и экспериментальных исследований течения жидкотекучих сред во вращающейся

вокруг своей оси трубе

1.3. Постановка задачи настоящего исследования

2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИЙ В УСЛОВИЯХ СЛОЖНОНАПРЯЖЕННОГО СДВИГОВОГО ТЕЧЕНИЯ.

2.1. Краткий обзор работ по теории вискозиметрии расслаивающихся композиций

2.2. Разработка теоретических основ определения реологических характеристик расслаивающихся композиций на капиллярном вискозиметре
2.3. Описание конструкции установки для определения реологических характеристик расслаивающихся композиций
2.4. Методика определения реологических характеристик композиций, проявляющих аномальное поведение вблизи твердой границы.
2.5. Определение реологических характеристик исследуемых жидкостей .
3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕЧЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ
ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ ПОЛУБЕСКОНЕЧНОЙ ТРУБЕ.
3.1. Смысловой аспект моделирования процесса развития течения нелинейновязкой жидкости во вращающейся полубесконечной
3.2. Аналитический аспект моделирования процесса развития течения нелинейновязкой жидкости во вращающейся полубесконечной
3.3. Вычислительный аспект моделирования процесса развития течения нелинейновязкой жидкости во вращающейся полубесконечной
3.4. Анализ результатов численного интегрирования.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕЧЕНИЯ
АНОМАЛЬНОВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ВОКРУГ СВОЕЙ ОСИ ТРУБЕ
4.1. Основные требования, предъявляемые к экспериментальной установке
4.2. Описание конструкции экспериментальной установки
4.3. Методика экспериментального определения давления жидкости
на стенке вращающейся вокруг своей оси трубы.
4.4. Оценка ожидаемых погрешностей.
4.5. Анализ результатов экспериментального исследования
4.6. Определение коэффициента сопротивления при течении аномальновязкой жидкости во вращающейся вокруг своей оси трубе
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В нем автор пытается методом математического моделирования решить задачу течения аномальновязкой жидкости во вращающейся вокруг своей оси трубе для двух случаев поведения жидкости вблизи твердой границы: условий прилипания и пристенного скольжения (я-эффекга) и определить поля скоростей и давления, а также величину участка стабилизации рассматриваемого течения. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по работе, списка цитируемой литературы и приложения. Объем основного текста работы составляет 1 страницу, включая рисунков и 4 таблицы. Работа выполнялась на кафедре “Процессы и аппараты химических производств” Волгоградского Государственного технического университета. Голованова И. П., Золотоносов Я. Д. Методика исследования течения аномально-вязкой жидкости во вращающейся трубе// Интенсификация тепло- и электроэнергетических процессов: Межвуз. МЭИ. Казань. С -. Вершинина И. П., Рябчук Г. В. Определение длины входового участка при течении нелинейно-вязких жидкостей во вращающихся цилиндрических трубах// Известия вузов. Химия и химическая технология. Т . Вып. С. 0-3. Вершинина И. П., Рябчук Г. В. Экспериментальное исследование течения неньютоновской жидкости на входовом участке вращающейся вокруг своей оси трубе// Известия вузов. Химия и химическая технология. Т. . Вып. С. 6-8. Вершинина И. П., Рябчук Г. В. Методика исследования реологических свойств неньютоновских жидкостей, проявляющих аномальное поведение вблизи твердой границы// Известия вузов. Химия и химическая технология. Т. . Вып. С. 2-5. Процесс развития течения жидкости во вращающейся цилиндрической трубе реализуется в ряде машин и аппаратов химической технологии: подвод перерабатываемых жидкотекущих сред к центробежным грануляторам, экстракторам, смесителям, распылительным сушилкам и т. Большой опыт эксплуатации таких аппаратов накоплен в производстве минеральных удобрений [,,], технологии серы [], в гранулировании синтетических моющих средств и фармацевтических препаратов [], а также в ряде производств, где необходимо значительно упростить стадию гранулирования и последующих операций переработки исходного продукта []. Процесс получения гранулированных минеральных удобрений осуществляется центробежным разбрызгиванием расплава в газовой среде грануляционной башни высотой . Производительность современных центробежных грануляторов достигает т/ч, а отдельных модификаций т/ч. С помощью таких аппаратов получают вещества в виде рассыпчатого исслеживающегося продукта, состоящего из равномерных шарообразных прочных гранул диаметром 1. Ы-РК - с повышенными числами оборотов 0. Исторически первыми конструкциями центробежных разбрызгивателей, очевидно, были полые аппараты с цилиндрическим перфорированным стаканом [,], поскольку цилиндрическая форма оболочки более проста в изготовлении и обеспечивает получение продукта с более равномерным гранулометрическим составом, благодаря одинаковой окружной скорости всех отверстий истечения и меньшим различием напора расплава перед отверстиями по высоте разбрызгивателя [,,]. Однако из-за неудовлетворительного распределения нагрузки по сечению грануляционной башни при работе цилиндрического вращающегося разбрызгивателя позднее стали использовать полые конические центробежные грануляторы [,]. Они представляют собой конический тонкостенный перфорированный стакан, подвешенный вершиной книзу на вертикальном валу, соединенном с электродвигателем. Наиболее распространены конусы с основанием диаметром . Боковая поверхность разбита на несколько поясов и отверстия от пояса к поясу уменьшаются от 2,5 до 1,0 мм. Количество отверстий обычно колеблется от 2 до 7 тысяч []. Плав из трубопроводов поступает открытой струей через широкую горловину в крышке и истекает через отверстия вращающегося конуса. С повышением вращения увеличивается зона орошения и уменьшается размер капель. При конструировании разбрызгивателей следует учитывать необходимость создания условий ламинарного истечения струи, для чего принимают отношение длины к диаметру канала истечения не менее 4-5 и тщательно обрабатывают его поверхность и кромку на кольцах. Простота конструкции и сравнительно длительный срок службы без чистки обеспечили коническим разбрызгивателям широкое применение.