Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
29 результатів
Фільтри
Налаштування
Результати пошуку
Документ Про доцільність рециркуляції сиропів в плівкових випарних апаратах(2021) Петренко, Валентин Петрович; Масліков, Михайло Олександрович; Бойко, Володимир Олександрович; Іващенко, Наталія ВікторівнаУ статті визначено робочі характеристики плівкових випарних апаратів за режимів рециркуляціїї розчинів в умовах дефіциту сиропів на хвостовій частині випарної установки цукрових заводів. Проаналізовано тенденції вдосконалення випарних установок на основі заміни випарних апаратів Роберта на плівкові в цукровій галузі. Виконано аналіз роботи плівкових випарних апаратів під час концентрування густих цукрових розчинів у режимах рециркуляції сиропу на основі співвідношень, отриманих у результаті математичного та фізичного моделювання тепло-гідродинамічних процесів, перебіг яких відбувається в низхідних кільцевих дво-фазних потоках розчинів під час пароутворення. Робочі модельні рідини — дисти-льована вода та цукрові розчини концентрацією до 72%; Діапазон досліджень: об’ємна щільності зрошення — 0,4…6,5∙10–4 м2/с; тиск — 0…0,08 МПа; роз-рідження — 0…0,084 МПа; температурний напір — 2…20°С; тепловий потік — до 60 кВт/м2; швидкість пари — 1…45 м/с; кінематична в’язкість — 0,28…30∙10–6 м2/с. Область витратних і режимних параметрів, в рамках якої коректне співвідношення для розрахунку тепло-гідродинамічних характеристик плівкових випарних апаратів, охоплює весь діапазон, характерний для роботи випарної установки цукрових заводів. Детально проаналізовано роботу останнього корпусу пʼятикорпусної випар-ної установки, який експлуатується в найбільш несприятливих, з точки зору параметрів функціонування, умовах. Результати розрахунків надані графічно у вигляді залежностей зміни теплового потоку, інтенсивності тепловіддачі, концентрації по довжині випаровувального каналу плівкового випарного апарата від кратності рециркуляції для конкретного типу випарного апарата заводу потужністю перероблення сировини 7000 тонн/добу.Документ Determining the parameters of demarcation of heat exchange modes in the film during vaporization(2023) Петренко, Валентин Петрович; Пилипенко, Олексій Юрійович; Рябчук, Олександр Миколайович; Наливайко, Максим ЄвгенійовичIntroduction. The purpose of the research is to analytically determine the parameters of the separation of two characteristic modes of heat transfer to the boiling film under the condition of its cyclic mixing by large waves, which takes place in the long pipes of film evaporators of the sugar industry. Materials and methods. Analytical methods of analysis of heat transfer processes in flowing laminar and turbulent films of liquids during vaporization are applied in the study. Results and discussion. Mathematical modeling of the temperature field in a liquid flowing down the vertical surface of a boiling film with a developed wave structure in the presence of an accompanying vapor flow at the time of the appearance of a temperature gradient at the film-vapor interfacial surface was carried out. The perturber of cyclic temperature fluctuations in the film in long channels are large low-frequency waves that roll along the interfacial surface. The limiting curve for separating heat transfer modes in the film is obtained on the basis of the approximate solution of the differential equation of heat conduction with a convective term for both laminar and turbulent modes of film motion using the algebraic form of dependence for turbulent viscosity in the film provided under the condition of zero temperature gradient on the surface of the film. As a result of solving the problem, an analytical expression was obtained, which is the initial condition of the boundary value problem of heat transfer in a boiling film, which arises at the moment of stirring the film by a large wave. It was found that with a change in the volume density of irrigation from 0.0001 to 0.0005 m2/s, the length of the film run, during which the heat exchange mode changes, is 50–140 mm for laminar films and 10–35 mm for turbulent films, respectively. Conclusions. From the equations of convective heat conduction for laminar and turbulent films under the condition of zero temperature gradient on the surface of the film, expressions are obtained that are the initial conditions of the boundary value problem of heat exchange in a boiling film, which occurs at the time of mixing of the film by a large wave.Документ Визначення впливу відбору соку у дифузійних апаратах на прибутковість бурякоцукрового виробництва(2021) Масліков, Михайло Олександрович; Масліков, Максим Михайлович; Петренко, Валентин Петрович; Бойко, Володимир ОлександровичУ статті наведені результати визначення впливу відбору соку у дифузійних апаратах на прибутковість бурякоцукрового виробництва. Виконано аналіз чинників, що впливають на ефективність висолоджування бурякової стружки, втрати цукрози в жомі, перехід у сік нецукристих речовин, а також цукрози в білий цукор і мелясу. Розроблено модель процесу та програму розрахунку оптимального коефіцієнта відбору дифузійного соку. За критерій оптимізації прийнято очікувану зміну прибутку виробництва цукру. Ця модель дає змогу прогнозувати прибутковість виробництва цукру з буряка залежно від умов виробництва і кон’юнктури цін на товари, що впливають на доходи і видатки виробництва. Наведені приклади розрахунку оптимального коефіцієнта відбору дифузійного соку й очікуваної зміни прибутковості.Документ Тепловіддача при випаровувальному концентруванні розчинів у вертикальних низхідних кільцевих потоках(2018) Петренко, Валентин Петрович; Прядко, Микола Олексійович; Рябчук, Олександр Миколайович; Глоба, Олександр ВікторовичУ статті наведено результати моделювання теплообміну в догрітих до температури насичення плівках розчинів, що рухаються по вертикальній поверхні труб як у режимі випаровування з міжфазної поверхні, так і поверхневого кипіння, як в умовах вільного стікання, так і за наявності швидкісного парового ядра в діапазоні зміни режимних параметрів, характерних для роботи випарних установок цукрових заводів та ВУ з концентрування фруктових соків. Фізичне моделювання виконано на експериментальному стенді з незалежним формуванням в кип’ятильному каналі витрат фаз і теплового потоку, а також на установках, що моделюють реальні умови концентрування розчинів у плівкових випарних апаратах. Як модельні рідини використані: вода, цукрові розчини, концентрацією до 72%, яблучний сік, концентрацією до 70%. Об’ємна щільність зрошення змінювалась від 0,05 10-3 до 0,6 10-3 м2/с, швидкість пари — до 40 м/с, розрідження — до 0,85 бар, тепловий потік — до 60 кВт/м2. Геометрія експериментальних каналів охоплює діапазон довжин від 1,8 до 9 м, діаметрів — від 20 до 32 мм. Аналіз отриманих даних, а також даних інших авторів дав змогу виявити вплив на тепловіддачу до плівок і режимних параметрів, і геометричних характеристик труб, а також сформулювати умови переходу до поверхневого кипіння. Критерієм переходу до поверхневого кипіння на теплообмінній поверхні з певним розміром мікротріщин в умовах гравітаційного стікання із супутним рухом парового ядра прийнята величина мінімально допустимого перегріву стінки, за якого розвиваються парові бульбашки, розрахованого на основі співвідношень Лапласа та Клапейрона-Клаузіуса. Виявлено особливості впливу швидкості пари на корисний температурний напір між стінкою труби та плівкою концентрованого розчину. Розраховано співвідношення для коригування корисного температурного напору, розрахунку теплового потоку до кільцевих низхідних парорідинних потоків розчинів, а також узагальнюючі співвідношення для інженерних розрахунків коефіцієнтів тепловіддачі в трубах вертикальних плівкових випарних апаратів. Наведено результати розрахунків за отриманими співвідношеннями розподілу теплового потоку по висоті довгих кип’ятильних труб та зроблено порівняння результатів розрахунку з експериментальними даними для води та яблучних сиропів. The results of modeling heat transfer in liquid films of solutions heated to the saturation temperatures, flowing down over vertical cylindrical surfaces are presented. The experiments deal with the films evaporating from the interphase surface and in the regime of surface nucleate boiling. The films are studied in a regime of free falling and in the presence of co-current steam core. The range of regime parameters covered in the experimentation is characteristic for the working parameters of film evaporators of sugar industry and concentration of fruit juices. Experimental stand allowed an independent phase injection which enabled creation of any possible wavy structure on the falling film surface as well as formation of films with a wide range of film thickness. As modelling solutions are used: water, sugar solutions concentration up to 72%, apple juice concentration up to 70%. The volumetric liquid flux changed from 0,05 10-3 up to 0,6 10-3 m2/s, speed pair — up to 40 km/s, underpressure — up to 0,85 bar, a thermal stream — up to 60 kVt/m2. The geometry of experimental channels covers a range of lengths from 1,8 up to 9 m, diameters — from 20 up to 32 mm. The analysis of data obtained by the authors along with those available in the literature allowed to formulate principal factors affecting mechanism of heat transfer to liquid films in the both patterns of evaporation, formulate the conditions of transition to surface nucleate boiling which occur in pipes of different diameters. The criterion for the transition to surface boiling on a heat exchange surface with a certain size of microcracks in conditions of gravitational flow with a co-current steam flow is the value of the minimal allowable wall overheating at which vapor bubbles develop, calculated on the basis of the Laplace and Clapeyron-Clausius relationships. The peculiarities of the influence of the steam velocity on the useful temperature pressure between the pipe wall and the film of the concentrated solution are revealed, the relationships for the correction of the useful temperature pressure and the calculation of the heat flux to annular down-flowing liquid films of solutions are presented. The results of calculations for the obtained ratios of the distribution of heat flux over the height of long boiling pipes and the comparison of the calculation results with the experimental data for water and apple syrups are presented.Документ Моделювання теплообміну у вільно стікаючих слаботурбулентних плівках рідини під час пароутворення(2020) Петренко, Валентин Петрович; Прядко, Микола Олексійович; Рябчук, Олександр Миколайович; Цьось, Андрій ЛеонідовичУ статті здійснено моделювання теплогідродинамічних процесів у догрітих до температури насичення стікаючих по вертикальній поверхні турбулентних плівках рідини в режимі вільного стікання під час пароутворення на основі запропонованої нової алгебраїчної моделі турбулентної в’язкості. Виконано порівняльний аналіз відомих алгебраїчних моделей турбулентності для плівкових течій, означені їхні переваги та недоліки під час моделювання теплогідродинамічних процесів у плівках. Фізичне моделювання процесів теплообміну виконано в трубах із нержавіючої сталі діаметром 22-1 мм довжиною 1,8 м та 221,5 мм довжиною 9 м, поділених на окремі ділянки довжиною 400 мм. Об ’ємна щільність зрошення змінювалась у діапазоні 0,05...0,551(Ґ3 м2/с в трубі діаметром 20 мм, та 0,05... 1,910г3 м2/с — в трубі діаметром 20 мм. Модельними рідинами виступала вода та цукрові розчини масовою концентрацією до 50% в стані насичення під атмосферним тиском. Нагрівання здійснювалось сухою насиченою парою. На основі запропонованої моделі турбулентності з рівнянь теплоперене- сення та збереження імпульсу отримано аналітичні вирази для температурного та швидкісного профілей у плівці, і відповідні інтегральні теплогідроди- намічні характеристики для режиму тепловіддачі, що характеризується як випаровування з міжфазної поверхні. Отримано вираз для розподілення турбулентної в ’язкості в плівці, в якому враховано як вплив режимних параметрів, так і геометричного фактора при збереженні базової форми профілю. Виконано порівняння результатів розрахунку теплогідродинамічних параметрів плівкової течії з експериментальними даними з тепловіддачі як для плівок води, так і цукрових розчинів у режимі випаровування з міжфазної поверхні. The simulation of thermohydrodynamic processes in evaporating flowing along vertical surface of turbulent liquid films in the free motion mode is carried out on the basis of the proposed new algebraic turbulence model. A comparative analysis of the known algebraic turbulence models for film flows is carried out, their advantages and disadvantages are determined when modeling thermohydrodynamic processes in a film Physical modeling of heat transfer processes was performed in stainless steel pipes with a diameter of 22 • 1 mm, 1.8 m long and 33 1.5 mm, 9 m long, divided into separate sections of 400 mm long. The bulk density of irrigation varied in the range of 0.05... 0.55 TO 3 m2/s in a pipe with a diameter of 20 mm and 0.05... 1.9 TO-3 m2/s in a pipe with a diameter of 30 mm. Model liquids were water and sugar solutions with a mass concentration of up to 50% in a state of saturation under atmospheric pressure. Heating was carried out with dry saturated steam. On the basis of the proposed model of turbulence, analytical expressions for the temperature and velocity profiles in the film were obtained from the heat transfer and momentum equations, and the corresponding integral thermohydrodynamic characteristics for the heat transfer mode, which is characterized as evaporation from the interfacial surface. An expression was obtained for the distribution of turbulent viscosity in a film, which takes into account both the influence of regime parameters and the geometric factor on the intensity of turbulence in the core of the film while maintaining the shape of the basic profile of turbulent viscosity. An expression was obtained for the distribution of turbulent viscosity in the film, which takes into account both the influence of mode parameters and the geometric factor while maintaining the basic shape of the profile. The results of the calculation of the thermohydrodynamic parameters of the film flow are compared to the experimental data on heat transfer for both water and sugar solutions in the mode of evaporation from the interfacial surface.Документ Теплообмін в процесах кипіння та випаровування з вільної поверхні плівок цукрових розчинів в низхідних кільцевих потоках(2015) Петренко, Валентин Петрович; Рябчук, Олександр Миколайович; Мирошник, Марія МиколаївнаНаведені результати моделювання теплообміну та міжфазного тертя в режимах випаровування з вільної поверхні та кипіння плівок цукрових розчинів, та відповідні рівняння для їх розрахунку. The complex of experimental studies on downstream liquid heat transfer has been carried out in the experimental unit which allows for the independent formation of phase flow rates, heat flux and concentration. The modified hydrodynamic model of parabolic viscous turbulence distribution outside laminar sublayer has been proposed, which led to the development of the liquid film heat transfer coefficient calculational methods within a rang of the evaporation form the interface. The empirical correlation which allows to calculate heat transfer to the films of water and sugar solutions are proposed, valid in all heat transfer modes, applicable in a vide range of pressure, vacuum and liquid film viscosity. The correlation for the determination of interfacial friction in the downstream film flows of water and sugar solutions at low pressure and vacuum was developed. It is valid for adiabatic and diabatic flows in the pipes of different diameters.Документ Моделювання теплогідродинамічних процесів в киплячих низхідних кільцевих потоках цукрових розчинів(2015) Петренко, Валентин Петрович; Рябчук, Олександр Миколайович; Пилипенко, Олексій Юрійович; Мирошник, Марія МиколаївнаНаведені результати моделювання теплообміну та міжфазного тертя в режимах випаровування з вільної поверхні та кипіння в низхідних кільцевих потоках води та цукрових розчинів, надані відповідні рівняння для їх розрахунку.Results of modelling of heat exchange and interphase friction in modes of evaporation from a free surface and boiling in descending ring streams of water and sugar solutions are presented, the corresponding equations for their calculations are inducedДокумент Режими погіршеної тепловіддачі в плівкових випарних апаратах(2014) Петренко, Валентин Петрович; Рябчук, Олександр Миколайович; Бурлака, Всеволод ІвановичВиконано аналіз режимів погіршеної тепловіддачі до цукрових сиропів в низхідних киплячих плівкових течіях за умови коливань витрати, рециркуляції та нерівномірності розподілу рідини по трубній дошці, надані результати моделювання зміни режимних параметрів по довжині теплообмінних труб. Наведена графічна інтерпретація отриманих результатів. It is analysed modes worsened heat transfer to sugar syrups in descending boiling film currents in conditions of fluctuations of the charge, recirculation and non-uniformity of distribution of a liquid on a trumpet board, results of modelling of change of regime parameters on length heat transfer pipes are presented. Graphic interpretation of the received results is presented.Документ Извлечение аммиака из конденсатов(2014) Петренко, Валентин Петрович; Василенко, Сергей Михайлович; Рябчук, Александр НиколаевичВыполнен анализ существующих промышленных способов деаммонизации конденсатов и массообменных процессов десорбции аммиака в деаммонизаторах разных конструкций. Получены зависимости взаимосвязи расходных, массообменных и геометрических параметров десорбционных колонн, как результат решения соответствующих дифференциальных балансовых и массообменных уравнений. Приведены динамические и статические нагрузочные характеристики отпарной колонны. Приведена типичная схема увязки схемы деаммонизации конденсатов в тепловую схему завода. The analysis of existing industrial methods for condensates deammonization and mass exchange processes of ammonia desorption in deammonizators of different designs is made. Recived dependences of interrelation account, mass exchange and geometrical parameters of stripping columns, as result of the solution of corresponding differential balance and mass exchange equations. Dynamic and static loading characteristics of steam-stripping columns are described. Typical scheme of coordination of the deammonization scheme of condensates in the thermal scheme of sugar mill.Документ Режимы ухудшенной теплоотдачи в пленочных выпарных аппаратах(2014) Петренко, Валентин Петрович; Рябчук, Александр НиколаевичВыполнен анализ режимов ухудшенной теплоотдачи к сахарным сиропам в нисходящих кипящих пленочных течениях в условиях колебаний расхода, рециркуляции и неравномерности распределения жидкости по трубной доске; представлены результаты моделирования изменения режимных параметров по длине теплообменных труб. Представлена графическая интерпретация полученных результатов. It is analysed modes worsened heat transfer to sugar syrups in descending boiling film currents in conditions of fluctuations of the charge, recirculation and non-uniformity of distribution of a liquid on a trumpet board, results of modelling of change of regime parameters on length heat transfer pipes are presented. Graphic interpretation of the received results is presented.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »