МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПУЗЫРЬКОВОГО КИПЕНИЯ РАСТВОРА САХАРОЗЫ
- Деталі
- Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2014
- Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-119
УДК 532.77.001.57
Авторы:
Елисеев В.И., канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр.,
Луценко В.И., канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
(ИГТМ НАН Украины)
Аннотация:
Рассмотрена задача о пузырьковом кипении водного раствора сахарозы, движущегося в вертикальном цилиндрическом канале. Задача основана на одномерных стационарных уравнениях движения и тепломассообмена многофазной многокомпонентной среды, записанных с учетом фазового перехода, на поверхности канала и в объеме раствора. В основу кинетики парообразования на стенке положены полуэмпирические зависимости, связывающие частоту образования пузырьков, количество центров парообразования со структурой поверхности и с ее перегревом. Получено, что в недогретой жидкости, образующиеся на стенке пузыри попадают в холодные слои и схлопываются, повышая температуру раствора, В перегретой жидкости возможно существование режима теплового баланса, когда все тепло, поступающее от стенки, идет на образование и рост пузырьков в объеме жидкости. В этом случае температура раствора практически не увеличивается вверх по потоку. Разработанная математическая модель дает возможность получить основные характеристики процесса кипения раствора в канале и оценить влияние того или иного параметра на развитие процесса.
Ключевые слова:
раствор, пузырьковое кипение, критический радиус, теплообмен.
Список литературы:
1. Несис, Е.И. Кипение жидкостей / Е.И. Несис – М.: Наука, 1973. – 280 c.
2. Толубинский, В.И. Теплообмен при кипении / В.И. Толубинский. – К.: Наукова думка, 1980. – 316 с.
3. Присняков, В.Ф. Кипение / В.Ф. Присняков. – К.: Наукова думка, 1988. – 240 с.
4 Герлига, В.А. Пузырьковые кипящие потоки в энергооборудовании / В.А. Герлига, В.И. Скалозубов. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 432 с.
5. Толубинский, В.И. Кипение смесей в условиях свободного движения (обзор) / В.И. Толубинский, Н.Ю. Островский. - Промышленная теплотехника. – 1988. – т. 10, № 3. – с. 3–14.
6. Пиоро, И.Л. Эффективные теплообменники с двухфазными термосифонами / И.Л. Пиоро, В.А. Антоненко, Л.С. Пиоро. – К.: Наукова думка, 1991. – 248 с.
7. Кравченко, В.А. Теплообмен при кипении смесей / В.А. Кравченко, Д.М. Костанчук. – К.: Наукова думка, 1990. – 124 с.
8. Нигматуллин, Р.И. Динамика многофазных сред, т. 1, 2 / Р.И. Нигматуллин. – М.: Наука, 1987. – 464 с.
9. Накорчевский, А.И. Гидродинамика и тепломассоперенос в гетерогенных системах и пульсирующих потоках / А.И. Накорчевский, Б.И. Басок. – К.: Наукова думка, 2001. – 346 с.
10. Попов, Д. Основы теории тепло- и массопереноса при кристаллизации сахарозы / Д. Попов. – М.: Пищевая промышленность, 1973. – 320 с.
11. Зубченко, А.В. Новое в кинетике кристаллизации / А.В. Зубченко. – М.: Пищевая промышленность, 1973. – 140 с.
12. Гулый, И.С. Непрерывная варка и кристаллизация сахара. Теоретические и экспериментальные разработки / И.С. Гулый. – М.: Пищевая промышленность, 1976. – 270 с.
13. Присняков, В.Ф. Плотность центров парообразования, часть I / В.Ф. Присняков. - Промышленная теплотехника. – 1997. - т. 19, № 2-3. - с. 20-27.
14. Присняков, В.Ф. Плотность центров парообразования, часть II / В.Ф. Присняков. - Промышленная теплотехника, 1997. -т. 19, № 4-5. - с. 33-38.
15. Баттеворса, Д. Теплопередача в двухфазном потоке / Д. Баттерворса, Г. Хьюита (ред.). –М.: Энергия, 1980. – 328 с.
16. Чисхолм, Д. Двухфазные течения в трубопроводах и теплообменниках / Д. Чисхолм. – М.:, Недра, 1986. – 204 с.
Об авторах:
Елисеев Владимир Иванович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, старший научный сотрудник отдела проблем шахтных энергетических комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина,
Луценко Василий Иванович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, старший научный сотрудник отдела проблем шахтных энергетических комплексов, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАНУ), Днепропетровск, Украина, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.