Исследование массообмена в стекающих пленках жидкости

  • Растатурин А.А. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Демёхин Е.А. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия
  • Коровяковский А.С. Южный научный центр РАН, Ростов-на-Дону, Россия

Аннотация

Рассматривается абсорбция газа в тонкой волновой пленке жидкости, стекающей по вертикальной поверхности при развитии возмущений вниз по потоку. В работе представлены результаты расчетов для естественных и возбужденных волн. Получено хорошее совпадение с экспериментальными данными для чисел Рейнольдса до 60. Для каждого числа Рейнольдса найдена оптимальная частота волн, соответствующая режимам уединенных волн, при которой достигается максимум коэффициента массоотдачи. Проведено исследование основных режимов массообмена в пленке жидкости.

Информация об авторах

Алексей Александрович Растатурин
аспирант кафедры математического моделирования Кубанского государственного университета
Евгений Афанасиевич Демёхин
д-р физ.-мат. наук, руководитель лаборатории природных процессов и сред Южного научного центра РАН
Александр Сергеевич Коровяковский
студент факультета прикладной математики Кубанского государственного университета

Литература

  1. Алексеенко С.В., Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г. Влияние волн на процессы переноса // Волновое течение пленок жидкости. Новосибирск: Наука, 1992. С. 191-207.
  2. Накоряков В.Е., Покусаев Б.Г., Радев К.Б. Влияние волн на конвективную диффузию газа в стекающей пленке жидкости // Гидродинамика и тепломассообмен течений жидкости со свободной поверхностью. Новосибирск: ИТ СО АН СССР, 1985. С. 5-32.
  3. Higbie R. The rate of absorption of a pure gas in to a still liquid during shirt periods of exposure // Trans. AIChE Journal. 1935. Vol. 31. P. 365-389.
  4. Гешев П.И., Лапин А.М., Цвелодуб О.Ю. Тепломассообмен в волновых стекающих пленках жидкости // Гидродинамика и тепломассообмен течений со свободной поверхностью. Новосибирск: ИТ СО АН СССР, 1985. С. 102-119.
  5. Yoshimura P.N., Nosoko T., Nagata T. Enhancement of Mass Transfer into a Falling Laminar Liquid Film by Two-Dimensional Surface Waves // Some Experimental Observations and Modeling. Chem. Eng. Science. 1996. Vol. 51. No 8. P. 1231-1240.
  6. Шкадов В.Я. К теории волновых течений тонкого слоя вязкой жидкости // Изв. АН СССР. МЖГ. 1968. №2. C. 20-25.
  7. Chang H.-C., Demekhin E.A., Kalaidin E.N. A simulation of noise-driven wave dynamics on a falling film // AIChE Journal. 1996. Vol. 42. No 6. P. 1553-1568.
  8. Chang H.-C., Demekhin E.A. Complex Wave Dynamics on Thin Films. Studies in Interface Science. Amsterdam: Elsevier, 2002. 412 p.
  9. Шкадов В.Я., Холпанов Л.П. Гидродинамика и теплообмен с поверхностью раздела. М.: Наука, 1990. C. 1-271.
  10. Emmert R.E., Pigford R.L. A study of gas absorption in a falling liquid films // Chem. Eng. Progress. 1954. Vol. 50. P. 87-93.
  11. Bakopoulos A. Liquid-side Controlled Mass Transfer in Wetted-wall Tubes // Ger. Chem. Eng. 1980. No 3. P. 241-252.
  12. Park C.D., Nosoko T. Three-dimensional dynamics of waves on a falling film and associated mass transfer // AIChE Journal. 2003. Vol. 49. No 11. P. 2715-2727.

Финансирование

Работа выполнена при поддержке РФФИ (05-08-33585).

Растатурин А.А., Демёхин Е.А., Коровяковский А.С. Исследование массообмена в стекающих пленках жидкости
Выпуск
Страницы
26-32
Раздел
Механика
Прислано
2005-11-07
Опубликовано
2005-12-23