Введение
1. Обзор литературы, посвященной исследованию плёночных течений
1.1. Волновые плёнки жидкости
1.2. Ривулетное течение
1.3. Течение плёнок жидкости в структурных насадках
1.4. Экспериментальные методы исследования плёночных течений
2. Методы исследования плёночных течений, использованные в работе
2.1. Теневой метод
2.1.1. Принцип работы и схема теневого метода
2.1.2. Достоинства и ограничения теневого метода
2.2. Метод на основе волоконно-оптических датчиков
2.2.1. Принцип метода на основе волоконно-оптических датчиков
2.2.2. Схема метода на основе ВОД
2.2.3. Калибровка ВОД
2.2.4. Расчёт толщины плёнки
2.2.5. Достоинства и недостатки метода на основе ВОД
2.3. Метод PIV
2.3.1. Схема метода PIV в применении к исследованию ривулетного течения
2.3.2. Оптические искажения, связанные с межфазной поверхностью раздела
2.3.3. Коррекция оптических искажений
2.3.4. Погрешности измерений методом PIV 39
2.3.5. Достоинства и ограничения метода PIV
2.4. Метод лазерно индуцированной флуоресценции, LIF 40
2.4.1. Принцип работы и схема метода LIF при исследовании ривулетного течения на вертикальной пластине
2.4.2. Процедура калибровки и обработки первичного изображения в методе LIF 41
2.4.3. Источники погрешности метода LIF 42
2.4.4. Достоинства и ограничения метода LIF —
3. Исследование ривулетного течения по внешней части наклонного цилиндра
3.1. Течение ривулета при обдуве потоком газа
3.1.1. Ривулетноетечение по внешней части наклонного цилиндра
3.1.2. Условия эксперимента и режимные параметры 44
3.1.3. Режимы течения. Сонаправлениый и противоточный режимы течения 46
3.1.4. Влияние скорости газа на средние характеристики течения 48
3.1.5. Влияние скорости газа на форму волн 49
3.1.6. Регулярные волны в условиях обдува сонаправленным потоком газа. 51
3.2. Измерения поля скорости в волновом ривулете 54
3.2.1. Распределение скорости в гребнях регулярных волн
3.2.2. Условия эксперимента и режимные параметры 55
3.2.3. Влияние коррекции оптических искажений на распределение поля скорости 56
3.2.4. Профили продольной компоненты скорости 57
3.2.5. Профили поперечной компоненты скорости 60
3.2.6. Мгновенное поле скорости в волне большой амплитуды
3.2.7. Положение центра вихря в волне 62
3.2.8. Поле скорости в случае большего угла наклона 63
4. Волновое движение ривулетов, стекающих по вертикальной пластине 65
4.1. Стационарный ривулет на вертикальной плоскости
4.2. Экспериментальная установка и условия эксперимента 66
4.3. Гладкий ривулет. Случай малого контактного угла 67
4.4. Режимные карты ривулетного течения 69
4.5. Виды волн на ривулете. Случай малого контактного угла 70
4.6. Развитые регулярные волны 71
4.7. Расширение ривулстов вниз по потоку с изменением частоты возбуждения 72
4.8. Виды волн на ривулете. Случай большого контактного угла 74
5. Распределение жидкости в колонне со структурными насадками 78
5.1. Малая модель ректификационной колонны
5.2. Параметры структурной насадки
5.3. Схема и работа гидродинамического стенда 79
5.4. Измерительная система 81
5.5. Карта режимов
5.6. Перепад давления в колонне 82
5.7. Регулярные геометрические ячейки 83
5.8. Течение плёнки этанола в краевой ячейке 84
5.9. Измерения в центральной области колонны
5.10. Влияние расходных характеристик на распределение плёнки на ребре в элементарной геометрической ячейке 85
5.11. Влияние расходных характеристик на распределение плёнки в ложбине, на «донном» и «потолочном» склонах в элементарной геометрической ячейке 87
5.12. Гистерезис толщины плёнки в области точек контакта пластин 88
5.13. Распределение толщины в поперечном сечении колонны 89
Заключение
