Heat transfer in the evaporation channels of film evaporators
eNUFTIR
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Heat transfer in the evaporation channels of film evaporators
Тепловіддача до гравітаційно-стікаючих в’язких плівок цукрових розчинів Теплоотдача к гравитационно-стекающим вязким пленкам сахарных растворов |
|
| Creator |
Ryabchuk, O.
Рябчук, О. М. Рябчук, А. Н. Petrenko, V. Петренко, В. П. Петренко, В. П. |
|
| Subject |
gravitational descending films
sugar solutions forced convection multistage evaporator vacuum гравітаційно-стікаючі плівки цукрові розчини вимушена конвекція випарна установка вакуум сахарные растворы гравитационно-стекающие пленки вынужденная конвекция выпарная установка вакуум |
|
| Description |
There is an urgent need in the reliable correlation allowing calculation of heat transfer coefficients to highly concentrated films boiling at vacuum, which refers to the operational regimes of vacuum pans of multistage evaporators in the sugar industry. According to the stated objective, a rigorous study into thermo - and hydrodynamic parameters of film flows has been carried out. For this purpose a special experimental rig aimed at the modeling of two - phase flows with independent phases’ flow rates formation has been developed and erected. Experimentation enveloped the regimes of evaporation free interphase surface as well as boiling at forced convection in down falling liquid films of sugar solutions within a wide range of concentrations at atmospheric pressure and vacuum. The solution mass concentration range d within 0…72%. Analysis of the obtained data has proven, firstly, that the resultant of correlation may be based on the idea of the inter – phase turbulence suppression. Secondly, experimental data showed that the simple criteria of the onset of the nuclear boiling in – films could be formed with the limiting condition of the steam phase appearing: which is overheating of the heat transfer surface with the given roughness of it. The resultant equation which can be used for the calculations of heat transfer coefficients to the saturated gravitational falling films in pipes is derived. This equation can be used equally within the regime of evaporation from the interphase as well as within the regime of nucleate boiling at forced convection. В цукровій галузі існує потреба в надійному співвідношенні для розрахунку інтенсивності тепловіддачі до густих висококонцентрованих плівок, киплячих під вакуумом, що відповідає режиму експлуатації випарних апаратів хвостової частини випарної установки. Відповідно до поставленої задачі виконано дослідження теплогідродинимічних процесів плівкових течій на виготовленій експериментальній установці, яка дозволяла моделювати двофазний потік з незалежним формуванням витрат фаз. Експериментально охоплено режим випаровування з вільної поверхні та кипіння в умовах вимушеної конвекції в плівках розчинів довільної концентрації при атмосферному тиску та вакуумі. Діапазон зміни масової концентрації розчину від 0 до 72 %. Аналіз отриманих даних, по-перше, підтвердив можливість застосування кореляцій тепловіддачі до турбулентних плівок на основі моделей з пригніченням інтенсивності турбулентності на міжфазній границі. По-друге, підтвердив можливість використання простої умови початку кипіння в плівці при вимушеній конвекції - досягнення граничного, з умови зародження парової фази, перегріву стінки при відомій шорсткості поверхні Отримано рівняння для розрахунку інтенсивності тепловіддачі в трубах до насичених гравітаційно-стікаючих рідких та густих плівок. Рівняння можна використовувати як в режимі випаровування з вільної поверхні, так і в режимі кипіння при вимушеній конвекції. В сахарной промышленности существует необходимость в надежном соотношении для расчета интенсивности теплоотдачи к густым высококонцентрированным пленкам, кипящих под вакуумом, что соответствует режиму эксплуатации выпарных аппаратов хвостовой части выпарной установки. Согласно с поставленной задачей выполнено исследование теплогидродинамических процессов пленочных течений на изготовленной установке, которая позволяет моделировать двухфазные потоки с независимым формированием расхода фаз. Экспериментально охвачено режим выпаривания со свободной поверхности и кипения в условиях вынужденной конвекции в пленках растворов в широком диапазоне концентраций при атмосферном давлении и вакууме. Диапазон изменения массовой концентрации раствора от 0 до 72 %. Анализ полученных данных, во-первых подтвердил возможности применения корреляции теплоотдачи к турбулентным пленкам на основе моделей с подавлением турбулентности на межфазной поверхности. Во-вторых, подтвердил возможность использования простого условия начала кипения в пленке при вынужденной конвекции – достижения граничного, с условия зарождения паровой фазы, перегревания стенки при известной шероховатости поверхности. Получено уравнение для расчета интенсивности теплоотдачи в трубах к насыщенным гравитационно-стекающим жидким и густым пленкам. Уравнение можно использовать как в режиме испарения со свободной поверхности, так и в режиме кипения при вынужденной конвекции. |
|
| Date |
2013-10-10T13:19:10Z
2013-10-10T13:19:10Z 2013 |
|
| Identifier |
Riabchuk, O. Heat Transfer to the falling viscous films of sugar solutions / O. Riabchuk, V. Petrenko // NEEFood-2013 : Second North and East European Congress on Food, 26-29 May 2013 : book of abstract - St. Kyiv, 2013. – 9 p.
http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/handle/123456789/10273 |
|
| Language |
other
|
|