Математическое моделирование и разработка методики инженерного расчета процесса конденсации в центробежном поле

• Автор: Осокин, Владислав Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Содержание
Введение.
Глава 1 Обзор теоретических и экспериментальных исследований процесса конденсации насыщенных паров на охлажденных поверхностях в центробежном поле
1.1 Обзор работ по исследованию процесса теплообмена при конденсации пара в поле действия центробежных сил

1.2 Обзор исследований по гидродинамике тонких пленок жидкости.

1.3 Экспериментальные исследования по гидродинамике и теплообмену на центробежных насадках

1.3.1. Методы замера толщины пленки.

1.3.2 Экспериментальные исследования тонкопленочного течения жидкостей по вращающимся насадкам.
1.3.3 Обзор методик экспериментальных исследований процессов теплообмена на вращающихся поверхностях

Постановка задачи исследования

Глава 2 Теоретические исследования процесса конденсации насыщенного пара в центробежном поле
2.1 Физическая модель процесса конденсации насыщенного
пара на вращающемся охлажденном плоском диске.
2.2 Математическая модель процесса конденсации насыщенного пара на вращающемся охлажденном плоском диске
2.3 Анализ совместного течения пленки конденсата и увлекаемого ею слоя пара
2.4 Анализ математической модели процесса теплообмена при конденсации насыщенного пара на охлажденной поверхности вращающегося плоского диска
2.4.1 Анализ математической модели процесса теплообмена при конденсации для области теплового входового участка.
2.4.2 Анализ математической модели процесса теплообмена при конденсации для области после входового участка.
2.5 Определение основных параметров процесса конденсации насыщенного пара на охлажденной поверхности вращающегося плоского диска
Глава 3. Экспериментальные исследования процесса конденсации насыщенного пара на охлажденной поверхности вращающегося плоского диска
3.1. Описание экспериментальной установки.
3.2. Методика определения толщины и температуры пленки жидкости
3.3. Методика определения локального коэффициента теплоотдачи
3.4. Методика определения мощности
3.5. Обсуждение результатов экспериментальных исследований.
Глава 4.Разработка методики инженерного расчета центробежного конденсатора
Выводы по работе
Список используемой литературы


Практическая независимость движения под действием центробежных сил от сил поля тяготения влечет за собой применение вращающихся теплообменных поверхностей, в специфических условиях невесомости. Аппараты центробежного типа применяются для обработки широкого класса веществ в химической, нефтехимической и полимерной промышленностях, а именно капролактам, кремнеорганические соединения, парафин, кислоты, красители, латекс, спирты, изоиропиллацетон, растворимые в воде полимеры. В пищевой и фармацевтической промышленности соки, дрожжи, патока, шоколадные массы, молочные продукты, томатные пасты, кофе, сливки, мочевина, амбулин, кровь. Практическое использование аппаратов с вращающейся поверхностью теплообмена известно сравнительно недавно. Впервые они были применены для выпаривания густых и вязких жидкостей в Германии в х годах прошлого столетия. К этому же периоду времени относится и первая публикация работы Кармана о течении вблизи неограниченного диска, вращающегося в неподвижной среде. Это решение явилось основой для последующих работ по гидродинамике и теплообмену для вращающихся тел различной геометрической формы. Большой вклад в развитие теории вращающихся насадок внесли советские ученые Кибель, Слезкин, Тарг, Дорфман, Ластовцев, Лыков, Леончик, Тябин, Рябчук, Тананайко, Вачагин, Зиннатулин и многие другие. Из зарубежных исследователей необходимо отметить Кокрена, Хикмана, Бромли, Янга, Крейца, Спэрроу, Грега и других. Таким образом, тонкопленочные центробежные аппараты для проведения гидродинамических и тепломассообменных процессов являются весьма перспективными и их широкое внедрение в химическую, нефтехимическую, нефтеперерабатывающую, пищевую, химикофармацевтическую, целлюлознобумажную и другие отрасли промышленности сдерживается недостаточной изученностью этих процессов в центробежном поле и отсутствием теоретически обоснованных и экспериментально проверенных методик инженерного расчета таких аппаратов. Это в большей мере справедливо по отношению к процессу конденсации. Наиболее эффективной центробежной насадкой в гидродинамических и тепломассообменных аппаратах является плоский диск. Он прост в изготовлении и эксплуатации, позволяет получить наименьшую по толщине пленку жидкости и наибольшие значения радиальной скорости жидкости на заданном радиусе диска, обеспечивает реализацию наибольших расходов перерабатываемых жидких сред. Поэтому исследование гидродинамики и теплообмена в тонкопленочных центробежных аппаратах является своевременной и актуальной задачей, представляющей значительный теоретический и прикладной интерес. Разработка теоретических основ интенсификации процессов переноса количества движения, тепла и массы. Разработка теоретических основ процессов разделения неоднородных систем. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы страницы, в том числе иллюстраций, список литературы из 0 наименований и 3 приложения. Все рисунки имеют нумерацию и располагаются по тексту, перед списком литературы. Гордон В. А., Осокин В. А., Рябчук Г. В., Чудин Течение нелинейновязкой жидкости по внутренней поверхности конического ротора Известия вузов. Химия и химическая технология науч. Т., вып. Мишта П. В., Осокин В. А., Рябчук Г. В. Конденсация насыщенного пара на охлажденной поверхности вращающегося плоского диска Известия вузов. Химия и химическая технология науч. Т., вып С. Булатова , Осокин В. А., Попович Г. А., Рябчук Г. В., Филимонов М. В. Определение коэффициента теплоотдачи к пленке вязкой жидкости, текущей по поверхности вращающегося плоского диска. Известия вузов. Химия и химическая технология науч. Лапицкий В. И., Лепхин Г. И., Осокин В. А., Попович Г. А., Рябчук Г. Химия и химическая технология науч. Т., вып. Блинов Д. С., Гордон В. А., Орешкин А. Ю., Осокин В. А., Попович Г. А., Рябчук Г. В. Двухслойное течение вязкой жидкости по внутренней поверхностивращающейся конической насадки. Известия вузов. Химия и химическая технология науч. Т., вып. Отдельные разделы работы докладывались на ежегодных научных конференциях Волгоградского Государственного Технического Университета в годах.