всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Роспечать: 48626
  • Пресса России: 44722

Модели и расчет коэффициентов турбулентной вязкости и перемешивания в жидкой фазе барботажного слоя

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 11 за 2014 год, стр. 42-47.
Рубрика: Технологии промышленной и бытовой очистки вод

 

Лаптев А.Г. доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой технологии воды и топлива, Казанский государственный энергетический университет
Лаптева Е.А. кандидат технических наук, доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения, ФГБОУ ВПО Казанский государственный энергетический университет

Аннотация:
Рассмотрено применение модели локальной изотропной турбулентности для определения коэффициентов турбулентной вязкости в газожидкостном слое при пузырьковом и пенном режимах. Получены выражения для расчета коэффициентов турбулентной вязкости, связанные с динамической скоростью трения и средней скоростью диссипации энергии. Для расчета коэффициента перемешивания использована модель Тейлора и получена полуэмпирическая зависимость. Представлены результаты расчета данных коэффициентов при различных скоростях газа в барботажном слое и сравнение с экспериментальными данными.

Ключевые слова: барботаж, газожидкостный слой, динамическая скорость, диссипация энергии, изотропная турбулентность, перемешивание, турбулентная вязкость

Ссылка для цитирования:
Лаптев А.Г., Лаптева Е.А. Модели и расчет коэффициентов турбулентной вязкости и перемешивания в жидкой фазе барботажного слоя // Вода: химия и экология. — 2014. — № 11. — c. 42-47. — http://watchemec.ru/article/27013/

Литература:
1. Прандтль Л. Гидроаэромеханика / Л.Прандтль. – Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2002.
2. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 714 с.
3. Таунсенд А.А. Структура турбулентного потока с поперечным сдвигом. М.: Наука, 1959. 400 с.
4. Кутателадзе С.С. Консервативные свойства пристенной турбулентности // Теор. основы хим. технол. 1971. Т. 5. № 1. С. 3–12.
5. Барабаш В.М. Процессы переноса в турбулентных потоках с интенсивным внешним источником турбулизации // Теор. основы хим. технол. 1994. Т. 28. № 2. С. 110–117.
6. Kawase Y. Mathematical models for design of biorectors applications of Kolmogoroff’s theory of isotropic turbulence / Y.Kawase, M.Moo-Young // Chem. Eng. J. 1990. V. 43. № 5. P. 1319–1341.
7. Лаптев А.Г. Математическое моделирование теплоотдачи при турбулентном обтекании пучков труб / А.Г. Лаптев, С.Г. Дьяконов, В.И. Елизаров // Теплоэнергетика. 1992. № 12. С. 34–38.
8. Брагинский Л.Н. Перемешивание в жидких средах: физические основы и инженерные методы расчета / Л.Н. Брагинский, В.И. Бегачев, В.М. Барабаш. Л.: Химия, 1984. 336 с.
9. Доманский И.В. Обобщение различных случаев конвективного теплообмена с помощью полуэмпирической теории турбулентного переноса / И.В. Доманский, В.Н. Соколов // Теор. основы хим. технол. 1968. Т. 2. № 5. С. 761–767.
10. Соколов В.Н. Газожидкостные реакторы / В.Н. Соколов, И.В. Доманский. Л.: Машиностроение, 1976. 216 с.
11. Лаптева Е.А. Модель турбулентной вязкости в барботажных аппаратах / Е.А. Лаптева Е.А., Т.М. Фарахов // Вестник КГЭУ. 2012. № 4. С. 26-33.
12. Лаптев А.Г. Модели пограничного слоя и расчет тепломассообменных процессов. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 2007. 500 с.
13. Нигматуллин Р.И. Динамика многофазных сред. М.: Наука, 1987. 464 с.
14. Лаптев А.Г. Модели турбулентной вязкости и перемешивания в каналах и насадочных проточных смесителях / А.Г. Лаптев, Т.М. Фарахов, О.Г. Дударовская // Журнал прикладной химии. 2013. Т. 86. № 7. С. 1112-1131.
15. Дьяконов С.Г. Теоретические основы и моделирование процессов разделения веществ / С.Г. Дьяконов, В.И. Елизаров, А.Г. Лаптев. Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1993. 438 с.
16. Дьяконов С.Г. Моделирование массотеплопереноса в промышленных аппаратах на основе исследования лабораторного макета / С.Г. Дьяконов, В.И. Елизаров, А.Г. Лаптев / ТОХТ. 1993. Т. 27. № 1. С. 4–18.
17. Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Химия, 1976. 655 с.
18. Лаптева Е.А. Модель перемешивания жидкости в высокослойных барботажных аппаратах / Е.А. Лаптева, А.Х. Шакирова // Проблемы энергетики. 2013. № 9-10. С. 129-133.