Перемешивание жидких сред в роторных аппаратах при больших скоростях диссипации энергии

• Автор: Ермаков, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1996
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Пути совершенствования аппаратов для механического

перемешивания жидких сред

1.1 Анализ процесса перемешивания жидких сред

1.2. Тенденции развития техники механического перемешивания жидких сред

1.3. Методы описания гидродинамики роторных аппаратов

1.4. Процессы переноса вещества и теплоты при перемешивании жидких сред

1.5. Постановка задачи исследования

Глава 2. Теоретические основы описания перемешивания в

роторных аппаратах при больших скоростях диссипации энергии
2.1. Диссипация энергии в пространственонеоднородном турбулентном потоке
2.2. Определение скорости диссипации энергии в роторном аппарате.
2.3. Массоперенос в дисперсных средах при больших скоростях диссипации энергии.
2.4. Влияние неоднородности турбулентного потока на перенос пассивной примеси в аппарате.
2.5. Оценка качества перемешивания.
Глава 3. Экспериментальное исследование перемешивания при
больших скоростях диссипации энергии.
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. Исследование диссипации энергии при механическом перемешивании в роторных аппаратах.
3.3. Исследование переноса пассивной примеси при перемешивании
3.4. Растворение твердых частиц в роторных аппаратах
при больших скоростях диссипации энергии.
3.5. Определение коэффициента теплопередачи
в роторном аппарате
Г лава 4. Методика определения основных технологических
парамегров роторных аипаратов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Она включает в себя элементы, совокупность которых в основном определяет характер перемешивания и его конечный результат. Структура этой подсистемы может быть представлена в виде рис. Под энергетическими воздействиями в данной подсистеме понимаются воздействия, передаваемые от источника к обрабатываемой среде (например механическое воздействие мешалки на жидкость) [, , ]. В ряде случаев первичные воздействия не приводят непосредственно к перемешиванию, но вызывают вторичное воздействие, приводящее к требуемому результату. Например, электрический разряд в жидкости, вызывая резкое повышение давления, является энергетическим воздействием в электрогидравлическом смесителе. Вторичные эффекты относятся в представленной иерархической структуре к физико-химическим процессам, развивающимся при перемешивании. Энергетическое воздействие может быть комбинированным и простым. ВРЕМЯ ¦>! СРЕДСТВА ! МАП (АІШ ИНА 1 АРАТ) . Рис. К комбинированным воздействиям можно отнести работу роторно-пуяьсационных аппаратов, в которых сочетается механическое воздействие ротора с пульсациями потока в режиме автоколебаний. Как мы увидим в дальнейшем, элементы комбинированного воздействия могут быть реализованы также в роторном аппарате со стержневым ротором. Средство подачи энергии в среду могут представлять, как отдельный элемент аппарата (например, мешалка), так и совокупность устройств (например, перемешивающее устройство с приводом). В рамках данной работы под средством подачи энергии мы будем понимать только элемент, непосредственно передающий механическую энергию среде - ротор аппарата. Условиями подачи энергии к обрабатываемой среде являются совокупность технологических режимов (скорость рабочих органов, температура, давление и т. Их многообразие обусловлено существованием многочисленных способов и средсзв реализации процесса перемешивания. Подсистема "Физико-химические явления, развивающиеся при перемешивании” неразрывно связана с энергетическим воздействием на среду. К явлениям, развивающимся в объеме среды, относятся в частности явления тепло- и массопереноса, химические реакции, перенос импульса и т. На границе раздела фаз развиваются различные межфазные явления (например, при растворении твердых частиц или экстракции). На поверхности рабочих органов развиваются адгезионные явления. Результатом протекания этих явлений могут быть отрывные течения, проскальзывания, налипания элементов среды. А Ее составные части связаны между собой, что обусловлено неразрывной взаимосвязью процессов, вызванных перемешиванием. Кроме того, в подсистеме "Способы и средства контроля и регулирования качества" мы выделим и рассмотрим элемент, связанный со способом контроля качества перемешивания (Рис. В способе контроля можно выделить операционные и геометрические факторы. Операционные факторы включают в себя методику замера и методику оценки результата замера (оценка качества). Они взаимосвязаны с местом замера и объемом контролируемой среды, которые образуют геометрические факторы. Способ контроля качества является одним из главных элементов химико-технологической системы "Перемешивание", так-как позволяет судить о достижении требуемого результата в процессе обработки среды. При определении круга необходимых исследований будем исходить из того, что совершенствование техники механического перемешивания предполагает рациональный выбор соответствующего оборудования, определение оптимальных конструктивных параметров и режимов работы. Достижение этой цели возможно на основании моделирования процесса перемешивания при различных режимах работы аппаратов. Для описания процесса перемешивания необходимо установить качественные и количественные связи между свойствами исходных компонентов, технологическими режимами процесса, конструктивными особенностями оборудования и свойствами получаемого продукта. Установление этих связей предполагает в первую очередь выбор параметров, описывающих перемешивание. Традиционно для этого используют фундаментальные числа (критерии) подобия (критерий Рейнольдса, Фруда, Прандгля и т. ЯВЛЕННЯ. ЯВЛЕНИЯ, РАЗВИВАЮЩИЕСЯ НА ПОВЕРХНОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ! Рис.