Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Математическое моделирование процессов конвективного тепломассопереноса при пленочной конденсации пара Бердалиева, Гульжан Абдуллаевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Бердалиева, Гульжан Абдуллаевна. Математическое моделирование процессов конвективного тепломассопереноса при пленочной конденсации пара : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 05.17.08.- Москва, 1992.- 19 с.: ил.

Введение к работе

-1-

Актуальность проблемы. Интенсификация процессов тепломассообмена,повышение эффективности технологического оборудования и разработка новых энергосберегающих технологий относятся к числу наиболее актуальных проблем современной химической технологии. Вакное место при разработке и организации процессов,позволяющих существенно увеличить производство продукции при меньших материальных и энергетических затратах, стремлении максимально исчерпать резервы имеющихся установок принадлежит использованию технологий,связанных с новыми физическими эффектами .

Особая сложность подобных исследований заключается в том, что процессы химической технологии ( особенно при больших градиентах температур и концентраций,характерных для высокоин-тенсивных процессов ) протекают,как правило,в условиях,когда необходимо учитывать взаимное влияние конвективного переноса тепла и массы, а тш:э палична их источников .

Такие задачи являются существенно нелинейными и наука в большинстве случаев не располагает сейчас готовыми методами их решения. Проблема осложняется тахке принцшиольной невозможностью корректной постанови; краевых задач в рамках гидродинамики,т.е. приходится решать задачи с неизвестными границами,определяя їй в процессе решения. В последнее время подход к тагам задачам в науке о процессах и аппаратах химической технологии радикально меняется. Стало ясно, что зависимость основных физико-химических характеристик сред и веществ, участвующих в процессах переноса и превращений,а именно: вязкости и поверхностного натяжения от температуры и других параметров не всегда может бить учтена в виде поправок к решениям,полученным без учета такой зависимости . Изменение характеристик процесса вследствие,например,неизотермичности' может привести к радикальному изменению условий протекания процесса при незначительных флуктуациях определянцих параметров.

Разнообразно проявляют себя такие аффекты в плепочннх процессах,особенно при больших градиентах температур в пленке и при ев течении по криволинейным опорным поворхностям.Тшсзл образом,исследование влияния нелинейных изменений физических свойств на интенсивность пленочных процессов и разработка

достаточно простых и научно обоснованных инженерных методик расчета соответствующих аппаратов является актуальной задачей.

В диссертации эти задачи решаются для процесса пленочной конденсации пара.Работа выполнялась в КазХТИ d соответствии -с координационным планом НИР АН СССР по направлению "Теоретические основы химической технологии",раздел 2.27.2.6.18 " Исследование гидродинамики , массопереноса и пылеулавливания при взаимодействии капель , пленок и струй ".

Цель работы состоит в:

математическом моделировании пленочной конденсации чистого пара на криволинейных поЕорхностях:горизонтадьаом цилиндре и волнистой стенке о учетом зависимости вязкости конденсата от температуры и поверхностных сил,а также наизотер-мичности стенки;

математическом моделировании конденсации пара из спаси его с неконденсируемым компонентом с учетом стефанова потока п дополнительных напрягвний.БознЕкащшс вследствие нвкаотер-мичности поверхности- пленки и зависимости поверхностного натяжения от температуры;

- выделении определяодих параметров и разработке' инже-.
нерных методик расчета процесса конденсации с учеїои веро-
численных выие факторов.

Научная новизна работы заключается в следующем:'

теоретически исследована конденсация чистого пара на волнистой стенке и горизонтальной трубе с учеіом пераохлаи-дения и зависимости вязкости конденсата от температуры . При этом показано,что при постоянном теплосъеме с единицы поверхности в определенной области изменения определящйх параметров отсутствует устойчивое стационарное решение и наблюдается реким с обострением;

построена сопряженная математическая модель пленочной

конденсации чистого пара на горизонтальной трубе,учитывающая неизотермичность поверхности трубы,в также зависимость вязкости конденсата от температуры и градиент поверхностного давления,обусловленный изменением кривизны поверхности пленки;

- на основании численного експерименте и анализа сопрякен-
ной модели найдены определяющие безразмерные параметры модели

-з- __

и в пространстве этих параметров видаленії области,характеризующие различные рекимы течения пленки.Для кахдой области получены простив расчетные зависимости для определения среднего коэффициента теплоотдачи при конденсации;

- впервые теоретически исследован процесс конденсации из парогозовоя скоси с учетом совместного влияния стофанова потока и эффекта Морэнгони,обусловленного неизотермичностья поверхносгл пленки,на волнистой стенке и горизонтальной трубе.Установлены области устойчивости стационарного безвол-нового рехимо конденсации.

Практическая ценность. Результаты'работы могут быть использованы в качестве инженерных методи расчета про-мышенных аппаратов и для оптимизации режима их работы.При этом предложенная методика расчета коэффициентов теплоотдачи при конденсации на горизонтальной трубе не требует определения средней температуры стенки,что сукественно упрощает расчет и долго? результаты более достоверными.Проведенная работа такке имеет значение для поиска новых путей интенсификации процесса конденсации чистых паров и поров из парогазовых смесей.Результаты работы,касающиеся конденсации при постоянном тепдосъеке.всшли в отчет о хоздоговорной работе "Разработка методов моделирования пленочных сатураторов ".выполненной в 19S9 году для ГИАПа и использованы при расчете сатураторов природного газа для крупных еі/мивчішх агрегатов.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы до-лскбжкна международной школе-семинаре "Современные проблемы тепло- и массообмена в химической технологии" (Минск,1087), на VI Всесоюзной конференции "Математические методы в химии" (Новочеркасск,1989),на мевдународнсм конгрессе CHISA'90 в Праге,на VII Всесоюзной конфереіщии "Математические методы в химии" (Казань,1991),а также на школах-семинарах "Современные проблемі тепло- и массообмена в химической технологии" в Звенигороде в 1988,1990,1991 годах.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей,і тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,трех глав,заключения,списка литературы из^Ту наименований и приложения;обцкм объемом /Зі страниц машинописного текста.Диссертация содержит iL рисунков.