Анализ литературных данных по исследованию гидродинамики в кожухотрубном струйно-инжекционном аппарате, страница 4

Разработкой сорбционных аппаратов на базе струйного инжектирования газовой фазы и диспергирования её в жидкости занимались также и иностранные учёные. В частности такие, как A. Ohkawa, D. Kusabiraki, Y. Kawai и N. Sakai. [41]  Основной целью их исследований являлось экспериментальное определение характеристик потока системы со сливной трубой в сравнении с характеристиками обычной вертикальной жидкостной струйной системой, не имеющей сливной трубы. Для того, чтобы получить необходимые данные для сравнения характеристик между двумя системами со сливной трубой и без неё, прежде всего исследовались такие характеристики течения потока, как глубина проникновения увлечённых пузырьков и скорость увлечения газа в струйной системе. Затем были исследованы такие характеристики течения, как скорость увлечения газа, аккумуляция газа и т.д. в системе со сливной трубой. [41]

Сравнение жидкостных характеристик между двумя вертикальными жидкостными системами со сливной трубой и без неё, проводилось в системе воздух-вода. Исследования A. Ohkawa показали, что ввод сливной трубы малого размера в области увлечения газа оказывает эффект заметного увеличения глубины проникновения увлечённых пузырьков по сравнению с теми же соответствующими условиями в обычной жидкостной струйной системе, не имеющей сливной трубы, и также создаёт значительно большие контактирующие участки газ-жидкость. [41]  

Особый интерес представляют исследования по механизму инжектирования газовой фазы свободной струёй жидкости на который до сих пор не получено адекватного, получаемым экспериментальным данным, ответа. Этот вопрос в первую очередь, представляет интерес, т.к. инжектирующая способность свободных струй определяет производительность КСИА по газовой фазе с одной стороны, а с другой определяет структуру газожидкостных потоков и в, частности, режим течения, объёмное газосодержание, и дельную поверхность контакта фаз. Также инжектирующая способность струй, вытекающих из сопел, определяет гидродинамическую обстановку в опускной трубе КСИА.

Более полное рассмотрение инжектирующей способности струи дано ниже.

2.4. Инжектирующая способность свободных жидкостных струй.

Основным параметром, определяющим производительность струйно-инжекционного аппарата по газовой фазе, является инжектирующая способность жидкостной струи, i, которая определяется как отношение объемного расхода инжектируемого газа, Q_г, к объемному расходу жидкости, Q_ж, вытекающей из сопла. [10]

i=Q_г/Q_ж                                                (18)

Величина объёмного расхода газовой фазы Q_г , уносимой струёй в жидкостной объём, связана со структурой струи и её изменениями, которые наблюдаются по мере движения струи от среза сопла до входа её в жидкость, т.е. по длине струи L.

Изучению уноса газа свободными струями жидкости уделялось значительно больше внимания, чем исследованию структуры струи, несмотря на их очевидную взаимосвязь. Учитывая последнее, разработка теоретических подходов к определению значений Q_г, к настоящему времени, носит ограниченный характер. Во многом это связано со сложностью, происходящих в струе гидродинамических процессов, и влиянием многих факторов на структуру струи. Тем не менее, экспериментальные исследования в этом направлении активно ведутся, что связано с не ослабевающим интересом к этой проблеме.

Приведенный ниже обзор (табл.6) известных экспериментальных исследований, посвященных определению инжектирующей способности струй в полной мере подтверждает, что существуют значительные расхождения в значениях Q_г (рис.11) полученные разными исследователями.

Анализ, приведенных в табл.6, зависимостей показывает, что i является функцией многих параметров и, в общем случае, является [10]

i=f(v_o;d_o;d_c;L_c;L_тр;r_ж;r_г;m_ж;m_г;s)                           (19)

Таблица 6