Coeficiente de transferencia de masa en caso de rotura de una película descendente continua. - Placa de identificación de acero inoxidable

1.
Introducir películas líquidas delgadas y descendentes que se encuentran en muchas aplicaciones industriales (por ejemplo,
Instalaciones de destilación, torres de enfriamiento, evaporadores de tubos verticales, reactores químico de película descendente, instalaciones de procesamiento de alimentos, etc.)
Por su alta eficiencia en calefacción y calentamiento.
Durante la puesta en marcha de la instalación se producen condiciones críticas:
Porque se necesita una gran cantidad de líquido para cubrir completamente la superficie seca con una película líquida continua.
Cuando se forma una película líquida continua, es muy importante mantener el caudal másico mínimo del fluido por encima de su valor crítico para evitar que la superficie se seque. Líquido-
El caudal correspondiente a estos estados se denomina caudal mínimo húmedo, y el espesor de la película de respuesta se denomina espesor mínimo de película [1].
El modelo teórico utilizado para predecir la humectación mínima y el espesor de película correspondiente se basa principalmente en dos criterios: el equilibrio de fuerzas del punto estacionario y la energía total mínima de los riachuelos [1-5].
En tres estados, el agua destilada a temperatura constante en la placa vertical rompe la película (
Platos secos mojados, mojados y rotos.
Arriba de películas de caída continua)
Compruebe en [6] y [7].
Influencia del ángulo de contacto (
Estático y dinámico)
Se determina el efecto de la humedad mínima y el ángulo de inclinación de la placa7].
En el proceso de flujo de aire a contracorriente o co-
La corriente del flujo de la membrana, el problema se describe como dos-
Flujo de fases y se han llevado a cabo estudios en muchos estudios experimentales y teóricos [8].
Efecto del flujo de aire en los frenos de película delgada
El proceso ascendente y los parámetros relacionados se estudiaron en [teoría]9].
En el experimento propuesto, la influencia del contador
Flujo de aire actual asociado a dos parámetros:
En el caso de un freno de película delgada, el flujo de fase se ajusta con precisión al coeficiente de transferencia de masa: compruébelo.
Caudal mínimo en caso de freno de película fina.
En ausencia de flujo de aire, la velocidad de ascenso es muy baja, porque el punto de contacto posterior medido es cero, lo que indica una alta fuerza de adhesión entre la placa y el líquido.
Por lo tanto, la película descendente permanece estable incluso con un caudal muy pequeño (
Número de Reynolds líquido menor que 1).
Resultados experimentales de este líquido
La combinación de materiales del tablero muestra que la tasa mínima de humedad, el área de superficie seca y el coeficiente de transferencia de masa cambian repentinamente en caso de frenado.
Cuando el contador
Se introduce el flujo de corriente. 2.
Configuración experimental La configuración experimental utilizada en este examen se muestra en la figura 1.
Se compone de dos líneas: la línea vacía y la línea de limpieza, como se muestra en la Figura 1.
Estas dos líneas se combinan en la sección de prueba, y en la sección de prueba, los dos fluidos entran en contacto directamente con la calidad de intercambio en el flujo de contracorriente.
El aire es suministrado por el compresor.
En la línea de tuberías de aire se instalan los siguientes equipos: purificador de aire, regulador de presión, regulador de flujo y-
Medidor de caudal de línea.
Se instalan purificadores de aire para evitar la formación de sarro en los equipos.
El regulador de presión se utiliza para reducir la presión de las 7 varillas suministradas por el compresor al valor esperado.
El regulador de flujo es consistente con el medidor de flujo para controlar el flujo de aire en la entrada de la sección de prueba.
La línea de suministro de agua va desde el depósito de líquido hasta la superficie objetivo a través del dispensador.
El laboratorio bombea el fluido de trabajo al dispensador.
Para que el líquido se distribuya mejor en la placa, se coloca una tira estrecha de papel de filtro en el borde superior de la placa.
La placa de objetivo estrecha se coloca verticalmente o reclinada sobre el soporte.
El tamaño de la chapa de acero inoxidable es de 500x100 y la longitud húmeda es de 410 mm.
Las placas están pulidas con chorro de arena y la Tabla 1 da un promedio.
La solución de trabajo es agua destilada;
La temperatura del agua medida en la sección de entrada es de 12 [grados]C.
Los experimentos se llevaron a cabo en el aire vertical ascendente.
El flujo de agua dentro del canal rectangular vertical cerrado.
La figura 1 muestra un diagrama esquemático del bucle. 1.
El procedimiento experimental está unificado para todas las mediciones.
La placa se empapó completamente previamente y luego se introdujo el aire en el canal.
El caudal de agua se ajusta a un valor constante y el caudal de aire se reduce gradualmente para formar una zona seca en la placa.
El grado de inmersión de la superficie se observó en dos horas y media, ya que esto requirió un proceso de medición completo.
La transferencia de masa ocurre en contacto directo cuando el fluido fluye aguas arriba. 3.
Dinámica de fluidos del flujo (observación)
El procedimiento experimental desarrollado asegura un análisis de los efectos del flujo y del flujo de aire sobre la superficie húmeda reducida a condiciones estándar, definidas como la relación entre la superficie húmeda y la superficie plana general.
Según el cálculo del caudal medido en el caudalímetro, el caudal corregido a la condición estándar es el siguiente: [[? ? ]. sub. A,s]= [[? ? ]. sub. A][
Raíz cuadrada de PA, fuera Pat/1,013288, 15/173, 15 [t. sub. A,fuera](1)donde [? ? ]
¿El caudal volumétrico de aire medido en el caudalímetro es [p. sub. A,out]?
¿Cuál es la presión a la entrada de la sección de pruebas? [p. sub. en]
Es la presión atmosférica y [t. sub. A,out]
Como se muestra en la figura, la temperatura en la entrada del medidor de caudal. 1.
La presión a la salida del caudalímetro se mide con un medidor de agua (tubo en U). Fig. 2.
Se muestra un conjunto de medidas.
El caudal de líquido es constante a 1 mL/min, lo que indica que el caudal es mayor que el caudal mínimo húmedo sin caudal de aire.
La duración de la medición es de dos horas y media.
Cuando se suministra aire al panel de prueba,
Mojar rápidamente (Fig. 2a). De-
La superficie húmeda aumenta con el aumento del tiempo, lo que se puede observar en la figura 2 (bc).
Finalmente, como se muestra en la figura, se forman dos grietas estrechas2.d.
El grado de superficie húmeda es una función del tiempo necesario para realizar un programa de medición completo, como se muestra en la figura 2.
Para garantizar la estabilidad del estado y de los parámetros, se concluye que el tiempo no puede ser inferior a dos horas y media. Fig. 3.
Muestra un efecto significativo del caudal de líquido en el grado de superficie húmeda.
Vale la pena señalar que, con el mismo caudal de aire, el grado de superficie húmeda aumenta a medida que aumenta el caudal de líquido.
Para caudales más pequeños, solo se empapa alrededor del 30% de las placas.
Para un caudal pequeño, esta pequeña porción de la superficie húmeda confirma observaciones previas de una micropelícula líquida que cubre la superficie hidrófila pulida con chorro de arena de la placa, que se seca al comienzo del flujo de aire.
La velocidad media del viento en el segmento de prueba oscila entre 0,548 m/s y 0,736 m/s. 4.
Dos consideraciones de análisis
Considerando el flujo de fases, se utiliza el número infinito: el número de Sherwood se utiliza como representante de la transferencia de masa y el número de Reynolds se utiliza como representante de la dinámica del fluido del flujo.
Experimentos similares realizados en esta línea experimental muestran que la transferencia de calor sensible es mucho menor que la transferencia de calor potencial, lo que da como resultado las siguientes relaciones [10]: Splate-
Material líquido con ángulo de contacto posterior cero y alta fuerza de adhesión.
Para diferentes tratamientos de superficie de placa, otros puntos de contacto del freno de película y caudal de líquido: medir.
Se realizaron experimentos similares en otros materiales y placas con tratamiento superficial, y el estudio se realizó en el-
Flujo de corriente. DOI: 10. 2507/27th. daaam. procedures. 037 7. Referencias [1]MS El-Genk y HH Saber (2001).
El espesor mínimo de la superficie vertical que se extiende hacia abajo, Int. J.
Transferencia de calor, 44: 2809-2825 [2]DE Hartely, W. Murgatroyd (1964).
Estándar de descanso-
Arriba, Int de una fina capa de líquido que fluye en calor como la superficie sólida. J.
Transferencia de calor, 7: 1003-1015 [3]T. Hobler (1964).
La superficie más pequeña es húmeda y química. Stosow, 2B: 145-159 [4] SG Bankof (1971).
Espesor mínimo de la película de líquido de drenaje, Int. J.
Transferencia de calor, 14: 2143-2146 [5]J.
Mickey Leviz y JR Moszynski (1976).
El espesor mínimo de la película de líquido que fluye verticalmente por la superficie sólida, Int. J.
19: 771-hot MassTransfer776 [6]D. Moalem-Maron, N. Brauner (1983).
Propiedades de transmisión de la película de ondas sobre una superficie inclinada, dos tipos de progreso
Flujo de fases y transferencia de calor, serpentín. 1:155-181 [7] Dz. Kadric, M. Alispahic, S. Sikalo, S. Jakirlic y EN Ganic (2015)
E181, registro de ocho talleres internacionales sobre turbulencia, transferencia de calor y transferencia de masa, K. Hanjalic, T. Miyauchi, D. Borello, M. Hadziabdic, P. Venturini (Editores); ISBN: 978-1-56700-428-
8. Casa Berger[8]Sikalo, Sefko;
Berberovic, Adén (2014).
Análisis de la deposición en aire vertical
Flujo disperso de agua, registro del 25 Simposio Internacional DAAAM, página xxxx-xxxx, B. Katalinic (Ed.)
Editorial DAAAM número de libro internacional 9783-902734-08-2, ISSN1726-
9679 Viena, Austria [9]MS El-Genk, HH Saber (2004). Sobre la ruptura-
Arriba de una película líquida delgada afectada por el esfuerzo cortante de la interfaz, J. Fluid Mech. 501:113-133 [10]Kadric, Dz., Sikalo, S., Delalic, N. y Ganic, EN (2007).
Estudio experimental sobre la película de flujo de la sexta conferencia internacional de flujo multifásico, ISBN 978-3-86010-913-7 descripción: Figura 1.
Instrucciones de configuración experimental: Figura 2.
Secado de la placa a lo largo del tiempo: caudal de agua 1 mL/min, velocidad media del viento [u. sub. A]= 0,566 m/s (
Duración del experimento [tau]= 2,5 h)Pie de foto: Fig. 3.
Propiedades de humectación de placas planas a diferentes caudales de líquido y velocidades medias del viento [u. sub. A]
Título: Figura = 0,552/segundo4.
Según la relación entre el caudal de líquido y aire, el grado de superficie húmeda Título: Fig. 5.
Coeficiente de transferencia de masa calculado según el número de Reynolds de la película líquida: Fig. 6.
De acuerdo con la relación entre el caudal volumétrico de líquido y aire, el porcentaje de líquido evaporado en el caudal neto de líquido.