Рисунок 2.11 - Зависимость глубины проникания от давления в газопроводе

Рисунок 2.12 - Зависимость глубины проникания от температуры в газопроводе

Для приближенного определения размеров контактной поверхности ее аппроксимируют однопараметрической поверхностью тела вращения (рисунок 2.13), уравнение которой имеет следующий вид [20]:

R = a cosec (2.10)

где a = const , определяется по формуле [12]:

. (2.11)

Уравнение контактной поверхности можно представить в следующем виде:

. (2.12)

Рисунок 2.13 - Схема контактной поверхности

Важными характеристиками являются диаметрD впадины, внутренняя поверхность которой является контактной поверхностью, и площадь S межфазной поверхности, величина которой играет существенную роль при тепломассообмене газа с жидкостью.

Указанные характеристики определяются по следующим формулам [13]:

, (2.13)

, (2.14)

где . (2.15)

На рисунках 2.14 - 2.17редставлены зависимости D и S от p _н и Т_н при высоте поднятия фурмы H / d ₀ = 20.

Рисунок 2.14 - Зависимость диаметра впадины от давления в газопроводе

Рисунок 2.15 - Зависимость диаметра впадины от температуры в газопроводе

Рисунок 2.16 - Зависимость площади контактной поверхности от давления в газопроводе

Рисунок 2.17 - Зависимость площади контактной поверхности от температуры в газопроводе

2.4 2Оптимальная высота поднятия фурмы

При исследовании теплообменных процессов в кислородных конвертерах особое значение имеет площадь межфазной поверхности, где протекают первичные химические реакции [13]. В этой связи возникает проблема определения оптимальной высоты поднятия фурмы над уровнем жидкости H ^* , которая обеспечивает наибольшую площадь контактной поверхности газа с жидкостью. Ограничительным условием при этом является то, что высота поднятия фурмы не должна быть не ниже значения H _{* ,} при которой скорость газа равна местной скорости звука.

Величина Н_* определяется по следующей формуле [11]:

(2.16)

На рисунках 2.18 - 2.23представлены зависимости H _* и H ^* от давления и температуры в газопроводе.