Выпуски

/

2020

/

том 18 /

выпуск 3

Скачать полную версию статьи (в PDF формате)

P. E. Trofimenko, M. V. Naida, A. V. Khomenko
«Formation of Liquid Film on a Static Film Former»
565–576 (2020)

PACS numbers: 47.20.Ib, 47.27.wg, 47.61.-k, 62.20.Qp, 62.25.-g, 68.08.-p, 68.15.+e

Розглянуто теоретичні засади перетворення струменя рідини в плівку на похилій площині. Одержані закономірності можуть бути використані для проєктування та виготовлення конструкцій низькоенергетичних (енергозберігаючих) інтенсивних розпорошувальних пристроїв, що служать для створення високорозвиненої поверхні контакту фаз у малогабаритних тепломасообмінних апаратах. У багатьох тепломасообмінних апаратах для одержання високорозвиненої міжфазної поверхні та підтримки високої швидкости оновлення поверхні контакту фаз використовується дисперґування (розпорошення) тонких плівок рідини. Ретельне вивчення способів одержання тонких плівок з прийнятними для промисловости характеристиками та способів якісного дисперґування їх за мінімального енергоспоживання не втратило свого значення і в наш час. Для низькоенергетичного (енергозберігаючого) дисперґування рідини її треба спочатку перетворити в плівку за можливости мінімальної товщини, оскільки тільки в такій плівці навіть взагалі-то незначні за абсолютною величиною, викликані зовнішнім впливом, турбулентні флюктуації можуть пронизувати її наскрізь, і тим самим вони можуть зумовлювати практично миттєве, майже мимовільне дисперґування (руйнування) рідкої плівки. Основне теоретичне завдання вирішення цієї проблеми — вибір таких конфіґурацій плівкоутворювачів і режимів їхньої роботи, за яких сили, що діють на потік рідини і які визначають її дисперґування, використовували б мінімальну кількість енергії, але одночасно найбільш ефективно діяли б на перетворення будь-якої форми рідкого струменя в тонку плівку. Нами обґрунтовано прості конструкції пристроїв для одержання плівок рівномірної товщини із необхідною для промисловости шириною. Основна ідея, закладена в принцип роботи статичного плівкоутворювача, дуже проста. Найпростіший з таких пристроїв — статичний плаский плівкоутворювач.

Keywords: liquid, film, jet, dispersion, film former, turbulence

References

1. V. N. Stabnikov, Izv. Vyssh. Ucheb. Zaved. Pishchevaya Tekhnologiya, 6: 100(1968) (in Russian).
2. D. G. Pazhi, A. A. Koryagin, and Eh. L. Lamm, Raspylivayushchie Ustroistva vKhimicheskoy Promyshlennosti [Spraying Devices in the Chemical Industry](Moscow: Khimiya: 1975) (in Russian).
3. L. A. Vulis and V. P. Kashkarov, Teoriya Struy Vyazkoy Zhidkosti [Theory ofViscous Fluid Jets] (Moscow: Nauka: 1965) (in Russian).
4. D. G. Pazhi and V. S. Galustov, Osnovy Tekhniki Raspylivaniya Zhidkostey[Basics of Spraying Liquids] (Moscow: Khimiya: 1984) (in Russian).
5. D. G. Pazhi and A. M. Prakhov, Khimicheskoye i Neftekhimicheskoye Mashino-stroenie, 2: 10 (1969) (in Russian).
6. I. V. Savel’ev, Kurs Fiziki [Physics Course] (Moscow: Nauka: 2008), vol. 1 (inRussian).
7. S. Eh. Frish and A. V. Timoreva, Kurs Obshchey Fiziki [General Physics Course](St. Petersburg: Lan’: 2008), vol. 1 (in Russian).
8. B. T. Emtsev, Tekhnicheskaya Gidromekhanika [Technical Hydromechanics](Moscow: Mashinostroenie: 1978) (in Russian).
9. A. G. Kasatkin, Osnovnyye Protsessy i Apparaty Khimicheskoy Tekhnologii[Basic Processes and Apparatuses of Chemical Technology] (Moscow: Khimiya:1971) (in Russian).
10. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Mekhanika Sploshnykh Sred [Mechanics ofContinua] (Moscow: GTI: 1954) (in Russian).
11. V. G. Levich, Kurs Teoreticheskoy Fiziki [Course of Theoretical Physics] (Mos-cow: Fizmatiz: 1962), vol. 1, 2 (in Russian).
12. V. M. Ramm, Absorbtsiya Gazov [Gas Absorption] (Moscow: Khimiya: 1976) (inRussian).
13. Shih-I Pai, Teoriya Struy [Fluid Dynamics of Jets] (Moscow: GIFML: 1960) (inRussian).
14. M. Kornfeld, Uprugost’ i Prochnost’ Zhidkostey [Elasticity and Strength ofLiquids] (Moscow–Leningrad: GITTL: 1951) (in Russian).
15. V. G. Levich, Fiziko-Khimicheskaya Gidrodinamika [Physical and ChemicalHydrodynamics] (Moscow: AN SSSR: 1952) (in Russian).
16. L. Prandtl and T. von Karman, Problemy Turbulentnosti [Turbulence Problems](Moscow: ONTI: 1936) (Russian translation).
17. G. I. Taylor, Problemy Turbulentnosti [Turbulence Problems] (Moscow: ONTI:1936) (Russian translation).
18. W. Frost and T. H. Moulden, Turbulentnost’: Printsipy i Primeneniya [Tur-bulence, Principles and Applications] (Moscow: Mir: 1980) (Russian transla-tion).
19. J. O. Hinze, Turbulentnost’ [Turbulence] (Moscow: Fizmatiz: 1963) (Russiantranslation).
20. A. V. Khomenko and I. A. Lyashenko, J. Frict. Wear, 31, No. 4: 308 (2010); https://doi.org/10.3103/S1068366610040100.
21. A. V. Khomenko and N. V. Prodanov, J. Phys. Chem. C, 114, No. 47: 19958(2010); https://doi.org/10.1021/jp108981e.
22. L. S. Metlov, M. M. Myshlyaev, A. V. Khomenko, and I. A. Lyashenko, Tech. Phys.Lett., 38, Iss. 11: 972 (2012); http://dx.doi.org/10.1134/S1063785012110107.576 П. Є. ТРОOИМЕНEО, М. В. НAЙДA, О. В. ХОМЕНEO
23. Yu. M. Tananaiko and E. G. Vorontsov, Metody Raschyota i IssledovaniyaPlyonochnykh Protsessov [Methods of Calculation and Research of FilmProcesses] (Kiev: Tekhnika: 1975) (in Russian).
24. Ya. I. Frenkel’, Kineticheskaya Teoriya Zhidkosti [Kinetic Fluid Theory](Leningrad: Nauka: 1975) (in Russian).
25. L. M. Chernyak, P. E. Sushchenko, and V. I. Zimoglyad, MassoobmennyyApparat [Mass Transfer Apparatus] (Authors’ Certificate SSSR No. 8344980(1977)) (in Russian).
26. L. M. Chernyak, Nauchno-Issledovatel’skie i Opytno-Konstruktorskie Raboty poDovodke i Vnedreniyu Sistemy PPKA dlya Ulavlivaniya Sodovoy Pyli naKrymskom Sodovom Zavode [Research and Development Works on theRefinement and Implementation of the PACA System for Collecting Soda Dustat the Crimean Soda Plant] (Research Report No. 01860071895 (Sumy: SFTI:1988)) (in Russian).
27. L. M. Chernyak, G. N. Voroshilov, V. G. Yaroshenko, and Yu. A. Zimak,Massoobmennyy Apparat [Mass Transfer Apparatus] (Authors’ CertificateSSSR No. 1075485 (1984)) (in Russian).
28. P. Trofimenko and M. Naida, Int. Appl. Mech., 53, No. 1: 116 (2017); https://doi.org/10.1007/s107.

Все статьи доступны по Лицензии Creative Commons “Attribution-NoDerivatives” («атрибуция — без производных статей») 4.0 Всемирная
©2003—2021 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Электронная почта: tatar@imp.kiev.ua Телефоны и адрес редакции О сборнике Пользовательское соглашение