Главная > Разное > Газожидкостные реакторы
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Удерживающая способность вертикальных РПР при отсутствии контакта лопастей и жидкости.

Если плотность орошения пленочного роторного аппарата ниже, чем вычисленная по уравнениям или то лопасти ротора не имеют непосредственного контакта с пленкой, и воздействие их на жидкость осуществляется посредством перемешиваемого и приведенного во вращательное движение газа. На поверхности жидкости возникает окружное касательное напряжение под действием которого жидкость совершает движение в направлении вращения ротора. Если воздействие газового потока в осевом направлении незначительно то условие равновесия жидкостной пленки подчиняется уравнению

где проекция касательного напряжения на стенке на вертикальную ось

При турбулентном режиме течения пленки интенсивность турбулентности характеризуется полным касательным напряжением на стенке

С учетом (11.11) получим выражение для динамической скорости в виде

Применение полуэмпирической теории турбулентного переноса позволяет (по аналогии с решением, приведенным в п. 24) найти следующую зависимость для расчета толщины пленки:

в которой

Аппроксимация правой части уравнения степенным одночленом позволяет получить более простое уравнение

Из сравнения полученного уравнения с (VI 1.28) для свободно стекающей пленки становится очевидным, что дополнительное вращательное течение пленки приводит к росту ее толщины.

Критическое число Рейнольдса, характеризующее начало развитого турбулентного течения, найдем из уравнения

Подставляя в него и получим выражение

из которого следует, что воздействие газового потока приводит к более раннему появлению турбулентности. В области ламинарного течения пленки при условии, что в ней не появляются сильные вторичные токи Тейлора (макровихри), толщина пленки не должна измениться по сравнению со свободно стекающей. Анализ условий возникновения существенных вторичных токов, проведенный аналогично изложенному в п. 32, показал, что в реальных случаях возможны только ламинарный и турбулентный режимы течения пленки. Поэтому при практических расчетах в области ламинарного и волнового режимов течения можно воспользоваться уравнениями (VII.15) и (VII.16).

При определении по следует применять метод последовательных приближений. В качестве первого приближения можно взять значение вычисленное по (VI 1.28).

Режим течения перемешиваемого ротором газа практически всегда является турбулентным.

Для оценки касательных напряжений, возникающих на поверхности стенки аппарата, можно воспользоваться следующим уравнением:

(вблизи стенки аппарата газ вращается вместе с лопастями, и их линейные скорости можно считать равными).

При орошении стенок аппарата коэффициент сопротивления, определяющий напряжение на стенке аппарата, возрастает, так как из-за волнения поверхности пленки возникнет как бы

искусственная шероховатость (см. п. 24). По аналогии с трением в осевых двухфазных потоках можно принять

На основании данных по перемешиванию жидкостей в аппаратах с якорной мешалкой [81] величину при турбулентном режиме перемешивания в среднем можно считать равной 0,08.

С учетом вышеуказанных допущений и в предположении отсутствия брызгоуноса получим

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление