|
|
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТУРБУЛЕНТНЫХ
ТЕЧЕНИЙ В ТРУБЧАТЫХ РЕАКТОРАХ ДИФФУЗОР-
ККОНФУЗОРНОГО ТИПА
Ильина ИМ- (к.т.н., доцент), Петровичева Е.А. (ст. преподаватель)
При осуществлении некоторых технологических процессов в химической промышленности в последние годы широкое применение находят малогабаритные трубчатые аппараты - предреакторы. Их назначение -подготовка реакционной смеси к поступлению в основной реактор. Они имеют иысокую производительность при малом объеме, просты в изготовлении и эксплуатации. Одним из достоинств малогабаритных трубчатых аппаратов является обеспечение безопасности при работе с высокотоксичными и и зрывоопасными веществами, Однако исследованы эти аппараты пока еще недостаточно.
В последние годы появился целый ряд работ, связанных с разработкой и инедрением в производство так называемых трубчатых турбулентных реакторов диффузор-конфузорного типа (ТРДКТ).
В целом ряде случаев ТРДКТ может быть использован в качестве основного реактора (при применении его для организации смешения при быстропротекающих химических процессах).
Основные достижения в этом направлении отражены в работах Минскера К.С, Берлина А.А., Захарова В.П., Тахавутдинова Р.Г., Мухаметзяновой А.Г. и и других работах отечественных и зарубежных авторов.
Процессы турбулизации потока тесно связаны с теплопереносом из ядра потока к стенке. Это явление изучалось такими авторами, как Мигай В.К., Калинин Э.К,, Дрейцер Г.А., Яхо С.А. и многими другими. В их работах рассмотрены схемы наиболее эффективных турбулизаторов потока.
Физическая сущность турбулизации потока в каналах типа диффузор -конфузор состоит в следующем. Течение газа по диффузору (при положительном градиенте давления) сопровождается ростом турбулентности потока. Течение в конфузоре (при отрицательном градиенте давления) связано о уменьшением интенсивности турбулентности из-за прекращения ее генерации и вырождения остаточной турбулентности. При последовательном чередовании диффузоров и конфузоров энергия турбулентности, накопленная потоком в диффузоре, может быть полезно использована в конфузоре. Таким образом, в результате внесения в поток неоднородностей по давлению представляется возможность интенсификации теплообмена и смешения потоков в таких каналах. Результаты экспериментов Калинина Э.К, и других позволяют сделать вывод, что применение труб диффузор - конфузорного типа существенно увеличивает турбулизацию потока по сравнению с гладкими грубами постоянного диаметра. Анализируя роль отрывной зоны в |урбулизации потока в трубах, исследователи пришли к выводу, что структура пихревых зон до и после выступа зависит от формы и размеров выступов, а их
119
|
