Математическое моделирование процесса выпаривания растворов неньютоновских жидкостей в центробежном поле

• Автор: Кисиль, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 144 с. : ил

Содержание
Введение

Глава 1 .Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Обзор конструкций роторнопленочных испарителей РПИ.

1.2. Обзор работ по исследованию процесса выпаривания в тонкой пленке в поле действия центробежных сил.

1.2.1. Обзор исследований по гидродинамике тонких пленок жидкости

1.2.2. Обзор исследований по теплообмену в тонких пленках жидкости

Постановка задачи

Глава 2.Исследование процесса выпаривания растворов неньютоновских жидкостей в центробежном гюлс

2.1. Физическая модель процесса

2.2. Математическая модель процесса

2.3. Анализ математической модели процесса выпаривания в тонкой пленке в поле действия центробежных сил.
2.4. Определение мощности, затрачиваемой на привод центробежного
выпарного аппарата.
Глава 3.Проверка адекватности полученных результатов и методика инженерного расчета центробежного выпарного аппарата.
3.1. Экспериментальное исследование процесса выпаривания в тонкой пленке в поле действия центробежных сил.
3.1.1. Требования к экспериментальной установке
3.1.2. Описание экспериментальной установки
3.1.3. Оценка ожидаемой погрешности экспериментальных результатов
3.1.4. Проведение эксперимента и обсуждение его результатов
3.2. Методика инженерного расчета центробежною выпарного аппарата
Выводы по работе.
Список литературы


Аномалия поведения отих материалов заключается в том, что при их течении наблюдаются явления тиксотропии, вязкоупругости, а , также зависимость вязкости материала от градиента скорости. В зависимости от характера проявляемой аномальности вещества делятся на псевдопластичные, дилатапгпые и вязкопластичные. Математическим выражением поведения вещества при его течении является реологическое уравнение состояния, которое устанавливает связь между напряженным состоянием среды, деформациями и скоростями деформаций. К настоящему времени разработано большое количество различных реологических моделей: Осгвальда-де Виля, Эллиса, Эйринга, Шведова-Ьингама, Шульмана и др. ГІ. Шульмана ], Г. В.Виноградова [], С. Мидлмаиа [] и др. Вследствие колоссальных затрат различных видов энергии, в частности, тепловой, на переработку таких материалов, чрезвычайно важной проблемой с точки зрения энергосбережения является обоснованный выбор и оптимальный расчет систем для переработки неныотомовских текучих сред, для чего необходимо при построении модели процесса учитывать зависимость эффективной вязкости от скорости сдвига. Таким образом, математическое моделирование процесса выпаривания растворов непыотоновских жидкостей на поверхности вращающейся насадки является весьма актуальной задачей, представляющей как теоретический, так и практический интерес. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Все рисунки имеют сплошную нумерацию и располагаются после основного текста перед списком литературы. Работа выполнена на кафедре «Процессы и аппараты химических производств» Волгоградского государственного технического университета но плану госбюджетных МИР ВолгГ ГУ №-/2- «Разработка теоретических основ интенсификации процессов переноса количества движения, тепла и массы в сложных системах. Фундаментальное исследование» и №. Теоретические основы технологических процессов» и по заказам промышленных предприятий г. Волі ограда. Кисиль М. Е., Мишта П. В., Иконников КВ. Рябчук Г. В. Высокоэффективная выпарная установка // Сб. Волгоград: Изд. ВолгГТУ. Кисиль M E. Мишта II. В., Иконников К. В., Рябчук Г. В. Математическое моделирование процесса выпаривания в центробежном поле // Сб. Волгоград: Изд. ВолгГТУ. Рябчук Г. В., Кисиль М. Е., Мишанин А. К). Математическое моделирование совмещенных гидродинамических и тепломассообменных процессов // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-: Сб. Международ. В 7-й т. Т.З. Секция 3 / Санкт-Петербург, . Рябчук Г. В., Бадьин . Д., Кисиль М. Е. Моделирование процесса контакгио-вакуумной сушки в аппарате с перемешивающим устройством // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-: Сб. Международ. В 6-й т. Т.З. Секция 3 / Смоленск, . Рябчук Г. В., Кисиль М. Е., Щукина А. Г., Мишанин А. К). Метод анализа математической модели совмещенных гидродинамических и тепломассообмешних процессов// Вопросы теплоэнергетики. Рябчук Г. В., Щукина Л. Г., Ланицкий В. И., Кисиль М. Е. Разработка теоретических основ интенсификации процессов переноса количества движения, тепла и массы в нелинейно-вязких средах // Сб. Химия и химическая технология». М., . Отдельные разделы работы докладывались на научных конференциях Волгог радского ГТУ в -1 г. Глава I. Исследование процесса выпаривания ведется в двух направлениях. Одни ученые разрабатывают конструкции аппаратов для его реализации, другие работаюг над описанием процесса с целью получения прогнозирующих зависимостей, с помощью которых можно будет широко внедрять в промышленность разработки конструкторов. В литературном обзоре мы рассмотрим, насколько далеко продвинулась наука в обоих направлениях. РПИ можно условно разделить на две группы. В аппаратах первой группы процесс выпаривания реализуется в тонкой пленке жидкости, создаваемой на внутренней поверхности неподвижного корпуса с помощью вращающегося ротора. По способу организации возмущающего воздействия на пленку эти аппараты можно разделить на две подгруппы: с механически возмущаемой пленкой и с пленкой, возмущаемой образующимися парами.