Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Массоотдача при ламинарном течении

    Еще раз следует подчеркнуть, что подобный теоретический анализ массоотдачи в жидкой фазе может быть применен только в условиях. ламинарного течения жидкости по поверхности насадки, когда не происходит перемешивания в пленке при перетекании с одного элемента насадки на другой. Степень перемешивания жидкости в точках контакта между соседними элементами насадки является функцией критерия Рейнольдса [70]. С учетом опытных данных этой работы можно ожидать, что в слоях мелкой насадки, обладающей капиллярными свойствами, при Ке <5 не будет происходить заметного перемешивания в движущейся пленке жидкости. [c.100]


    В настоящем разделе обсуждается пример массоотдачи при вынужденной конвекции в случае, когда ламинарное течение и диффузия происходят в таких условиях, что по существу можно считать, что диффузия не влияет на ноле скоростей. В частности, рассмотрим абсорбцию газа А ламинарно стекающей пленкой жидкости В. Вещество А лишь слабо растворимо в В, так что вязкость жидкости заметно не изменяется. Введем в дальнейшем ограничение, что в жидкой пленке диффузия протекает настолько медленно, что А не проникает глубоко в 5 иными словами, расстояние проникновения должно быть мало по сравнению с толщиной пленки. Графическое представление изложенной ситуации дано на рис. 16-8. [c.469]

    Анализ Гретца был модифицирован Пигфордом [46], чтобы принять во внимание поправку на изменение вязкости и плотности с изменением температуры, когда среда нагревается или охлаждается при ламинарном течении через вертикальную трубу. Гольдман и Барретт [27] применили анализ Пигфорда при изучении массоотдачи с целью учесть изменение свойств жидкости и коэффициента диффузии с изменением концентрации диффундирующего вещества. Гольдман и Барретт сообщают данные экспериментов по растворению трубы из соли в ламинарных потоках (0,03 < Re < 140) водных растворов глицерина. [c.99]

    В главе 3 обсуждалось несколько примеров массоотдачи от границы раздела фаз к движущейся среде. Эти примеры ограничивались переносом за счет молекулярной диффузии при известном поле скоростей, как при ламинарном течении. В большинстве важных для практики случаев поток является турбулентным, а поле скоростей —неустановившимся. Вещество переносится как в результате молекулярной так и вихревой диффузии, и строгий анализ процесса обычно не представляется воз.можным. [c.169]

    Если вся длина пластины Xj- превышает расстояние х , на котором происходит превращение ламинарного течения в турбулентное, то средний коэффициент массоотдачи для всей пластины будет некоторой средневзвешенной величиной из значений коэффициентов, свойственных областям с ламинарным и турбулентным пограничными слоями. Для Re = 320 000 Розенов и Чой [c.229]

    В предыдущем сообщении была исследована кинетика массоотдачи от вращающегося диска при ламинарном течении. В этих опытах число Ее не превышало 1.2 10 . Полученные результаты позволили сделать вывод о возможности применения уравнения Левича (с поправкой Рид- [c.165]


    Об улучшении процесса разделения при наложении частичной конденсации в условиях ламинарного течения пара упоминается еще в одной работе Авторы настоящего сообщения исследовали влияние частичной конденсации на абсолютную величину диффузионного фазового сопротивления в паровой и жидкой фазах при исключении влияния неопределенности хода рабочей линии и изменения нагрузки по высоте колонны в результате конденсации части паров. При проведении эксперимента за основу взяты следующие теоретические предпосылки. Как известно, процесс тепло-, массоотдачи при неадиабатических процессах описывается системой дифференциальных уравнений, содержащих члены, учитывающие диффузионный и конвективный переносы, искажение профилей концентраций в пленках, прилегающих к межфазной поверхности Анализ этих уравнений методами теории подобия выполнен Л. Д. Берманом для случая конденсации паров воды из парогазовой смеси. Для смеси конденсируемых паров, образующих взаимно растворимые жидкости, аналогичный анализ привел к уравнению  [c.169]

    Теоретические решения. Кольборн [162] первым сделал попытку теоретически учесть влияние поперечного потока конденсирующегося пара Уп на интенсивность массоотдачи при конденсации пара из парогазовой смеси. При этом он исходил из упрощенной схемы ламинарного пограничного слоя при турбулентном течении парогазовой смеси, в котором полностью происходит изменение скорости и параметров движущейся смеси от их значений в ядре потока до значений на поверхности пленки конденсата, а в турбулентном ядре скорость и параметры смеси полностью выравнены по сечению. Вызываемое поперечным потоком вещества изменение толщины пограничного слоя Кольборн не учитывал. [c.155]

    Массообмен в газовой фазе при ламинарном режиме течения газа. Теоретическое уравнение для расчета коэ ициента массоотдачи можно вывести [90] на основе решения уравнения конвективного массообмена. [c.159]

    Приведенные результаты показывают также, что соотношение диффузионного сопротивления фаз зависит от типа контактных устройств. В этой связи особого внимания заслуживают мелкие сетчатые и спиральные насадки. Насадки подобного типа создают значительную турбулизацию паровой фазы, способствуют возникновению завихрений потока, что ведет к интенсификации массоотдачи в этой фазе. При этом условия течения потока жидкости сохраняются относительно спокойными благодаря большому количеству мелких ячеек в каждом элементе насадки и, как следствие этого, сохраняется ламинарная пленка в широком интервале нагрузок. Понятно, что в подобных условиях доля сопротивления массопередачи в жидкой фазе должна возрастать, что подтверждается опытными данными, приведенными в табл. П1-4. [c.97]

    Сопоставление приведенных соотношений с аналогичными критериальными зависимостями для интенсивности массообмена между твердыми поверхностями и ламинарными потоками показывает, что при турбулентных течениях усиливается влияние на коэффициент массоотдачи критерия Рейнольдса, т. е. скорости набегающего потока, характерного размера системы и кинетической вязкости потока. [c.40]

    На основе экспериментального исследования массопередачи [253] получены корреляционные уравнения для расчета кинетики массоотдачи при ламинарно-волновом и турбулентном течениях пленки. Результаты сопоставлены с экспериментальными данными ряда исследователей и теоретическими зависимостями, полученными для ламинарной и волновой пленки. Предложены модели массопереноса в ламинарно-волновой и турбулентной пленках. Показано, что при ламинарно-волновом режиме коэффициент массоотдачи зависит от частоты волн. Полученные [253] соотношения могут быть использованы для расчета кинетики массоотдачи в жидкой фазе в трубчатых пленочных колоннах при умеренных скоростях газа. [c.126]

    На основе модели ламинарного пленочного течения жидкости в насадке Зульцер рассчитывались средние значения коэффициентов массоотдачи в жидкой фазе (рис. П1.4). [c.94]

    Формулы (20.14) и (20.15) справедливы как для ламинарного, так и для турбулентного режимов течения . Применяя понятия коэффициентов тепло-и массоотдачи и Кд и определяя их соответственно выражениями (13.2) и (20.9), из уравнений (20.14) и (20.15) получим  [c.574]

    В условиях, когда поверхность массоотдачи находится за сухой или инертной поверхностью по направлению движения потока, параметры х и х-р будут, по-видимому, отдельными независимыми переменными, и складывается впечатление, что их влияние нельзя объяснить только через функциональную связь, выраженную посредством отношения хо/х - Если характер течения и точка перехода строго определены, то малые значения х и Хт могут отвечать наличию ламинарного пограничного слоя на всей пластине. Большие значения х и х при том же отношении х 1хт могут соответствовать случаю, когда при подобных условиях свободного течения поверхность массоотдачи целиком расположена в области существования турбулентного пограничного слоя. [c.231]


    Коэффициент массоотдачи является не физической константой, акинетической характеристикой, зависящей от физических свойств фазы (плотности, вязкости и др.) и гидродинамических условий в ней (ламинарный или турбулентный режим течения), связанных в свою очередь с физическими свойствами фазы, а также с геометрическими факторами определяемыми конструкцией и размерами массообменного аппарата. Таким образом, величина р является функцией многих переменных, что значительно осложняет расчет или опытное определение коэффициентов массоотдачи. Величинами последних учитывается как молекулярный, так и конвективный перенос вещества в фазе. [c.421]

    Из (14.51) видно, что при условии справедливости тройной аналогии тепло- и массоотдачу можно рассчитывать, зная коэффициент трения j-q. Соотношение (14.51) имеет место как для ламинарного, так и для турбулентного течения. Для ламинарного пограничного слоя при обтекании пластины Суо = 0,664 /  [c.393]

    Массоотдача при пленочном течении. При ламинарном без-волновом стационарном режиме течения пленки (Ке = [c.379]

    При движении газа в каналах с орошаемыми стенками переход от ламинарного движения газа к турбулентному происходит так же, как и в трубах при Rep 2300. Однако резкого изменения скорости массопереноса при этих числах R r не наблюдается. При ламинарном режиме течения соотношения для расчета коэффициента массоотдачи в газовой фазе Рг можно найти, решая задачу массообмена газового потока с неподвижной стенкой путем интегрирования уравнения конвективной диффузии (5.2.2.1). Предполагается, что движение газа стационарно и прямолинейно и продольным диффузионным переносом вещества можно пренебречь по сравнешио с конвективным. В этом случае [c.292]

    Поверхиостиое иатяжеиие не влияет на коэффициент массоотдачи Рж в условиях ламинарного течения жидкости. При турбулентном течении р обратно пропорционален поверхностному натяжению в степени около Vз [21]. 11ри добавлении поверхностноактивных веществ могут наблюдаться локальные изменения поверхностного натяжения и, как следствие, поверхностная конвекция и увеличение скорости массопередачи. Изменение величины а в направлении движения жидкости также способствует образованию конвективных токов вблизи поверхности [22]. В ряде случаев, наоборот, при добавлении ПАВ изменяется структура поверхностного слоя таким образом, что коэффициент массоотдачи р уменьшается. [c.55]

    Соотношение (5.4.1.6) с учетом выраженя (5.4.1.4) позволяет определить среднее значение коэффициента массоотдачи для ламинарного течения стекающей пленки. При не слишком малых значениях Ро (Ро> 0,015) хорошие результаты дает использование выражения (5.4.1.4) с тремя членами ряда. Коэффшщ-енты а, и в этом случае имеют следующие значения  [c.291]

    Первое направление исследований процесса массоотдачи основано на составлении и интегрировании уравнений конвективной диффузии и гидродинамики. Это аналитическое и численное направление, однако, развивается лишь в весьма узких областях теории переноса. Надежные решения получены исключительно для задач тепло-и массообмена, связанных с обтеканием одиночной пластины, шара или црлипдра, переносом к вращающемуся диску и тому подобных задач [46, 68, 100, 117, 156, 206, 211 [. Даже для случая ламинарного течения жидкости решение перечисленных выше задач требует интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. Проблема турбулентного течения вообще до сих пор не имеет строгого теоретического решения [117, 211]. [c.177]

    Из графика, представленного па рис. И-17, следует, что с уменьшением высоты колонны интенсивность массоотдачи возрастает, а зависимость коэффициента массоотдачи iy от симплекса геометрического подобия можно выразить в виде (I +35d y/H). Отметим, что эта зависимость близка к зависимости у- dayjH) , полученной В. М. Олевским с сотр. [9], которая применяется для учета влияния концевых эффектов на массоотдачу в газовой фазе при ламинарном течении газа в пленочных безроторных колоннах. [c.86]

    Влияние изменения Re, не отраженное на рис. 5.3, может быть больше того, которое соответствует модели Дайсслера. В результате проведенного исследования [1а] по массоотдаче в узких каналах были получены данные, которые при ламинарном течении в точности согласуются с теорией Гретца—Левека, распространенной Ньюманом [117а] на каналы с параллельными стенками. При турбулентном течении над гладкой поверхностью в области 2500 < Re < 250000, отношение / /(//2) без определенной закономерности изменяется приблизительно от 0,6 до 0,95. Однако с увеличением шероховатости поверхности до 63 мкм указанное отношение возрастает до 2,4 при Re=3300. По этим данным, которые являются очень хорошими, могут быть вычислены локальные значения коэффициентов массоотдачи и трения, причем результаты по массоотдаче найдены электрохимическим методом при восстановлении феррицианида в водном растворе в каналах с эквивалентными диаметрами 0,096 и 0,038 см. [c.195]

    Известно очень большое число данных по испарению жидкостей из лотков, расположенных на дне небольшой аэродинамической трубы. Плюэс и др. [19, 169] измеряли скорости сублимации некоторых органических твердых веществ, осуществляемой с нижней поверхности квадратного канала, через который при ламинарном режиме пропускали поток воздуха. Для этого случая исследователи вывели теоретическое уравнение, которое является разновидностью соотношения Грэтца, установленного для тепло- или массоотдачи в круглых трубах при ламинарном течении среды. Досон и Трэсс [38] опубликовали данные по массоотдаче от дна квадратного канала в воду при ее турбулентном движении. [c.232]

    Массообмен. Перенос массы в направлении поверхности соприкосновения фаз может происходить в результате молекулярной диффузии и конвекции, вызва.нной гидростатическими силами, течением потока или использованием перемешивающих устройств. Отдельный случай представляет собой движение турбулентного потока, в котором можно различить две зоны ламинарную (слой около поверхности соприкосновения фаз — пограничный слой) и турбулентную (в глубине фазы — ядро потока). В ламинарном слое вещество переносится главным образом молекулярной диффузией, а в турбулентной зоне в основном вследствие завихрений и флуктуаций локальной скорости движения потока. Считая, что в турбулентной зоне концентрация практически выравнивается, перенос массы в такой системе можно представить как молекулярную диффузию через пограничный ламинарный слой с эффективной (приведенной) толщиной. Перенос вещества до границы раздела фаз называется массоотдачей. [c.244]

    Возможно использование моделей, описанных в главе IV, в которых каждый элемент поверхности жидкости экспонируется газу до замены его жидкостью из основной массы в течение одинакового промежутка времени 0. В таких установках точно моделируется механизм абсорбции, постулируемый моделью Хигби. При этом, еслн коэффициент массоотдачи в жидкой фазе для газа с коэффициентом диффузии О А равен то продолжительность экспозиции в модели должна быть 40А1(пк1). Колонны с орошаемой стенкой, обеспечивающие продолжительность контакта порядка 0,5 сек, подходят для моделирования насадочных колонн, а ламинарные струи с контактом, равным нескольким тысячным секунды, — для моделирования барботажных тарелок. [c.176]

    Стенание тонкой пленки жидкости в пленочных абсорберах происходит при непрерывном воздействии газового потока. При этом возможен противоток газа и жидкости, нисходящий и восходящий прямоток. Для каждого случая следует находить по литературным данным уравнения для расчета коэффициентов тепло- и массоотдачи. При этом следует помнить, что при течении пленок жидкостей возможны два гидродинамических режима ламинарный (при Непл < 1600) и турбулентный (при Непл > 1600). Для каждого из этих режимов существуют свои уравнения для расчета как средней толщины пленки, так и коэффициентов теплоотдачи. Примерную схему расчета пленочных абсорберов можно представить следующим образом. [c.345]

    В последнее время появились работы, в которых даны рекомендации по расчету интенсивности физической массоотдачи в условиях поверхностной конвекции. В качестве примера укажем на работу М. Г. Слинько, В. В. Дильмана, Л. В. Рабиновича 120], в которой для ламинарного пленочного течения связь [c.96]

    На основании разработанного в [161 метода определения эффективного коэффициента диффузии в ламинарном потоке жидкости при скорости теченил пленки, рассчитанной по формуле Нуссельта, получается соотношение, которое необходимо учитывать в качестве поправочного члена при вычислении коэффициента массоотдачи или частной высоты единицы переноса в жидкой фазе [c.85]

    В большинстве случаев обтекание частиц как реальной, так и правильной геометрической формы происходит при таких численных значениях критериев Рейнольдса, когда имеет место отрыв пограничного слоя от поверхности частиц (см. рис. 1.3) и характеры движения вязкой жидкости вблизи лобовой части и в кормовой области частицы оказываются существенно различными. Если частица мала, то пограничный слой на ее поверхности не успевает турбулизироваться до точки его отрыва, и поток целевого компонента поперек ламинарного пограничного слоя на лобовую часть частицы может быть определен по соотношениям для ламинарного пограничного слоя (1.28). Ниже точки отрыва (6 я/2) течение вязкого потока носит неупорядоченный, вихревой характер анализ массообменных процессов в этой области теоретическими методами затруднителен. Для приближенной оценки массоотдачи в кормовой зоне можно воспользоваться соотношениями, справедливыми для турбулентного режима обтекания поверхности, при зтом в качестве характерной скорости принимается скорость набегающего потока. Расчетные оценки показывают, что количества целевого компонента, поступающие на частицу округлой формы в лобовой и кормовой ее частях, сравнимы по величине. По мере увеличения скорости набегающего потока интенсивность массоотдачи в кормовой области увеличивается, поскольку зависимость интенсивности массообмена от скорости для турбулентного режима более значительная, чем для ламинарного (показатель степени при критерии Рейнольдса 0,8 против 0,33, соответственно), [c.41]

    Для гладкой ламинарной пленки жидкости (число Рейнольдса Reи<=40/v < 1600, где О — линейная плотность орошения, V — кинематич. вязкость жидкости) в условиях ее гравитац. стекания и умеренных скоростей газа разработаны теор. методы расчета гидродинамич. параметров течения и коэф. тепло-и массоотдачи в фазах. Однако уже при Не > 20—40 в реальных условиях пов-сть пленки покрывается системой нерегулярных волн, к-рые оказывают существенное влияние на перепад давления в орошаемом канале и коэф. массо- и теплоотдачи в фазах. В условиях интенсивного прямоточного течения процессы переноса кол-ва движения, теплоты и массы осложняются также сильным гидродинамич. воздействием потока газа на среднюю толщину, профиль скорости и др. характеристики пленки жидкости и наличием брызгоуноса (унос капель жидкости потоком газа, к-рые срываются с гребней волн и вновь падают на пов-сть пленки). В этих случаях рассчитывают осн. гидродинамич. параметры пленочного течения и коэф. массо- а теплообмена, обычно по полузмпирическим зависимостям. [c.449]

    Критическое число Рейнольдса R kp при пленочном течении. С увеличением плотности орошения в жидкостной пленке ламинарно-волновое течение постепенно переходит в турбулентное. В связи с этим можно говорить об области пег рехода в турбулентное течение и нет смысла ожидать точного значения числа Рейнольдса Кекр, характеризуюш,его этот переход, что в известной мере объясняет колебание опытных значений (Кекр = 400 3200) у различных исследователей [13,101, 106,118,136,1371. Численное значение R kp обычно фиксируется по характерному излому кривых средних параметров движения пленки и коэффициентов тепло-и массоотдачи в зависимости от числа Рейнольдса Re. Для гравитационных пленок неослабленных жидкостей, орошающих гладкие вертикальные поверхности, большинство авторов получили значение Renp = 1600. По данным опытов [14, 40, 105, 1181, значение Re p зависит от шероховатости орошаемой поверхности стенки, добавки поверхностно-активных веществ в нормальные жидкости, а также концентрации раствора, дающего осадок соли на поверхности стенки. [c.24]

    Вращающийся диск представляет собой неравподоступную в диффузионном отношении поверхность в центре его всегда имеется ламинарная зона. Это создает дополнительные трудности при изучении массоотдачи при турбулентном течении. Возникает необходимость определять точку перехода к турбулентному режиму и исключать нз процесса растворения ламинарную и переходную области. [c.11]

    Ввиду важности разбираемой задачи массоотдача к твердым, жидким или газовым сферическим образованиям интенсивно изучалась теоретически и экспериментально. Фридландер [24], например, показывает как теоретические уравнения, описывающие поле скоростей, можно сочетать с теорией диффузии, чтобы получить подходящее выражение для коэффициентов массоотдачи в случае твердых сфер и течения при очень малых числах Рейнольдса. Эта работа и связанные с ней исследования описаны в главе 6, где корреляции опытных данных приведены для широкого диапазона изменений условий течения, включая ламинарный и турбулентный режимы. [c.102]

    Итак, массоотдача паровой и жидкой фаз при турбулентном течении пара и почти ламинарном — жидкости зависит от характера волнообразования, однако полученная функциональная связь вполне приемлема, так как позволяет определить необходи.мую длину канала (с некоторым завышением). [c.158]


Смотреть страницы где упоминается термин Массоотдача при ламинарном течении: [c.170]    [c.449]   
Массопередача (1982) -- [ c.92 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Массоотдача

Течение ламинарное



© 2025 chem21.info Реклама на сайте