Гідродинаміка та тепломасообмін в паро-газорідинних апаратах барботажного типу

Розвинуто теорію процесів гідродинаміки та тепломасообміну при безпосередньому контакті рідкої та газової фаз в особливих умовах проточного барботажного шару, розробленому авторами, який реалізується при одночасній подачі в трубчастий реактор димових газів та охолоджуючої води. В такому реакторі в умовах обмеженого простору реалізується висока відносна швидкість газу та рідини при забезпеченні інтенсивного перемішування останньої та безперервного відведення нагрітої рідини з активної зони реактора.

З’ясована фізична картина взаємодії парогазових включень з охолоджуючою рідиною в активній зоні проточного барботажного апарата, отримані межі геометричних та режимних параметрів характерних режимів течії двофазного газорідинного потоку та на цій основі розроблена карта режимів проточного барботажного шару. Визначено умови режиму роботи проточного барботажного шару без провалу рідини на розподільчій шайбі. Встановлено, що гідравлічний опір реактора, в основному, визначається приведеною швидкістю газової фази, та має характерний мінімум при переході від барботажного режиму до кільцевого.
На основі дослідження поля температур у активній зоні дослідного контактного апарата визначені оптимальні значення геометричних та режимних параметрів активного елемента контактного апарата з проточним барботажним шаром, при яких забезпечується мінімальна матеріалоємність апарата при заданній теплопродуктивності.

Вперше отримані узагальнюючі залежності для середніх коефіцієнтів тепло – та масовіддачі при охолодженні парогазової суміші в проточному барботажному шарі.

Розроблена методика теплового розрахунку контактного утилізатора теплоти паро газової суміші з проточним барботажним шаром, та конструктивні схеми перспективних утилізаторів теплоти відхідних газів теплогенеруючого обладнання.