збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 2
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 2

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

П. Є. Трофименко, М. В. Найда, О. В. Хоменко, С. П. Латін
Методи дослідження поверхні контакту фаз, що створюється краплями розпорошеної рідини
0391–0402 (2023)

PACS numbers: 47.20.Ib, 47.61.-k, 62.25.-g, 68.08.-p, 68.15.+e, 81.20.Rg, 83.80.Hj

Основне призначення дисперґувальних пристроїв — перетворення суцільного потоку рідини на дисперсну систему, що складається з крапель рідини. Є два способи перетворення струменів рідини в тонкі плівки: гідростатичний (на похилій пластині) та відцентровий (на плівкоутворювачі — лопаті). Процес розпорошення або дисперґування загалом здійснюється наступним чином. З плівкоутворювального елементу (пластини або лопаті) рідина у вигляді тонкої пласкої плівки рухається з певною відносною швидкістю у газове середовище, взаємодіючі з яким плівка руйнується, перетворюється в потік крапель — факел розпорошування. Вивченням розпорошувального тепломасообміну займалися багато груп вчених і низка інститутів. Має сенс розглянути питання, якого розміру крапель раціонально прагнути досягти в промислових технологіях за використання тепломасообмінних контактних апаратів розпорошувального типу? Іншими словами, який розмір крапель має давати технічні, енергетичні й інші переваги для найліпшого використання ефекту швидкости зміни поверхні контакту фаз? Основні недоліки дрібнодисперсного розпорошення: проблеми одержання мінімальних розмірів (через великі обороти відцентрових розпорошувачів або великий тиск і малу продуктивність форсункових розпорошувачів); велике енергоспоживання; велика втрата крапель (боротьба з нею — завдання навіть складніше, ніж одержання дрібних крапель); велике випаровування (чим менший діяметер крапель, тим швидше вони випаровуються). Останнє може бути корисним ефектом, але іноді й абсолютно неприйнятним для багатьох технологічних процесів. Переваги великодисперсного розпорошення: обладнання для здійснення такого розпорошення достатньо просте; невелика втрата крапель; витрата енергії в багато разів менше, ніж за традиційних способів розпорошення рідин (форсункового, відцентрового та інших).

Keywords: плівка, імерсійна рідина, плівкоутворювач, локальна товщина, відцентровий розпорошувач, крапля.


References
  1. V. N. Uzhov and A. G. Val’dberg, Podgotovka Promyshlennykh Gazov k Ochistke [Preparation of Industrial Gases for Purification] (Moskva: Khimiya: 1975) (in Russian).
  2. A. M. Lastovtsev, Trudy MIKhM, 11: 41 (1957) (in Russian).
  3. A. Wegener, Termodinamika Atmosfery [Thermodynamics of the Atmosphere] (Moskva–Leningrad: ONTI: 1935) (Russian translation).
  4. L. M. Levin, Issledovanie po Fizike Grubodispersnykh Aehrozoley [Research on the Physics of Coarse Aerosols] (Moskva: AN SSSR: 1961) (in Russian).
  5. M. Wicks III and A. E. Dukler, Novyy Metod Izmereniya Raspredeleniya Razmerov Kapel’ Ehlektroprovodnoy Zhidkosti v Dvukhfaznom Potoke. Dostizheniya v Oblasti Teploobmena [A New Method for Measuring the Size Distribution of Electrically Conductive Liquid Droplets in a Two-Phase Flow. Advances in Heat Transfer] (Moskva: Mir: 1970), p. 24 (Russian translation).
  6. E. G. Bratuta, Diagnostika, Rashchyot i Intensifikatsiya Protsessov s Dispersnymi Gazozhidkostnymi Potokami v Ob’yektakh Ehnergetiki Metallurgii i Apparatakh Zashchity Okruzhayushchey Sredy [ Diagnostics, Calculation and Intensification of Processes with Dispersed Gas–Liquid Flows in Energy Facilities of Metallurgy and Environmental Protection Devices] (Thesis of Disser. for Dr. Techn. Sci.) (Kharkov: KhPI: 1986) (in Russian).
  7. E. G. Bratuta and L. A. Zanochkin, Energeticheskoye Mashinostroyenie, 4: 71 (1984) (in Russian).
  8. N. A. Fuchs, Uspekhi Khimii, V, No. 12: 1652(54) (1936) (in Russian).
  9. G. K. Lebedyuk and B. K. Barlyaev, Khimicheskaya Promyshlennost’, 1: 48 (1967) (in Russian).
  10. A. V. Khomenko, Ya. A. Lyashenko, and L. S. Metlov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 30, No. 6: 859 (2008) (in Russian).
  11. A. V. Khomenko, Ya. A. Lyashenko, and V. N. Borisyuk, Fluct. Noise Lett., 9, No. 1: 19; https://doi.org/10.1142/S0219477510000046
  12. A. Khomenko, M. Khomenko, B. Persson, and K. Khomenko, Tribol. Lett., 65, No. 2: 71 (2017); https://doi.org/10.1007/s11249-017-0853-5
  13. A. V. Khomenko, N. V. Prodanov, and B. N. J. Persson, Condens. Matter Phys., 16, No. 3: 33401 (2013); https://doi.org/10.5488/CMP.16.33401
  14. A. I. Rodionov and A. M. Kashnikov, Khimicheskaya Promyshlennost’, 3: 209 (1967) (in Russian).
  15. V. M. Efimov, A. M. Iskol’dskiy, and Yu. E. Nesterikhin, Ehlektronno-Opticheskaya Fotos’yomka v Fizicheskom Ehksperimente [Electron-Optical Photography in a Physical Experiment] (Novosibirsk: Nauka: 1978) (in Russian).
  16. P. Trofimenko and M. Naida, Int. Appl. Mech., 53, No. 1: 116 (2017); https://doi.org/10.1007/s1077
  17. P. E. Trofimenko, M. V. Naida, and A. V. Khomenko, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 18, Iss. 3: 565 (2020); https://doi.org/10.15407/nnn.18.03.565
.

Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача