Рассеяние осевое турбулентных

Отклонения от поршневого или пробкового режима течения являются следствием осевого рассеяния под влиянием одного или нескольких из следующих факторов 1) радиального градиента скорости в канале 2) турбулентной диффузии или перемешивания и 3) молекулярной диффузии. Тейлоровская диффузия, обсуждавшаяся в разделе 3.8, есть результат как градиента скорости, так и молекулярной диффузии и перемешивания в радиальном направлении. Даже при отсутствии молекулярной диффузии и перемешивания растворенное вещество (метка) распределено в аксиальном направлении, если существует градиент скорости. Степень такого осевого рассеяния может быть рассчитана, если известен градиент скорости (как при ламинарном течении в круглой трубе, где скорость представляет собой параболическую функцию радиуса). Осевое рассеяние в жидкостях, текущих в каналах без насадок, почти полностью определяется градиентами скорости. В противоположность этому, в однофазном потоке через слой малых частиц одинакового размера режим течения весьма близок к поршневому, если размер слоя насадки велик по сравнению с размером частиц. В этом случае профиль скорости совсем плоский, вследствие чего осевое и радиальное рассеяния происходят [c.148]

Профиль скорости при однофазном течении в слое однородно упакованных одинаковых частиц очень плоский. Прежде всего это относится к промышленному оборудованию, для которого весьма велико отношение диаметра трубы к диаметру частицы dt/dp. С развитием радиального градиента скорости осевое рассеяние быстро увеличивается, и перенос в осевом направлении в трубах без насадки осуществляется преимущественно конвекцией. Даже в том случае, когда молекулярная и турбулентная диффузия в осевом направлении отсутствуют, конвективный перенос, вызванный наличием градиента скорости, может быть описан законом Фика. Если профиль скорости известен, то можно рассчитать эффективный коэффициент продольного перемешивания. [c.158]

Общую характеристику существующих корреляций экспериментальных данных по осевому рассеянию в турбулентном потоке иллюстрирует рис. 4.17. С.шошные линии соответствуют теориям Тейлора и Тичацека и др. В области, показанной пунктирной линией, находится большое число опытных точек, собранных и нанесенных на подобный график Левеншпилем [98а] сюда же [c.160]

Осевое рассеяние в турбулентном потоке воды, проходящем через серию колен диаметром 31,8 мм, изогнутых под углом 90°, было изучено Касселлом и Пероной [31 ]. Они нашли, что коэффициенты осевого рассеяния в этом случае на 6—8 % больше, чем для прямых труб, причем экспериментальные точки расположены в пределах области разброса данных, собранных Левеншпилем и ограниченных на рис. 4.17 пунктирной линией. [c.161]

Если бы турбулентность в потоке отсутствовала, то все частицы улавливались бы, а их траектории можно было бы рассчитать. При наличии турбулентности задача об улавливании частиц [46] приобретает статистический характер, при этом концентрация частиц на сборном электроде уменьшается. Как показано на фиг. 9.5, турбулентность не обеспечивает полностью равномерного рассеяния перемещающихся частиц и в результате в потоке появляется поперечный градиент концентрации. Принимая коэффициент турбулентной диффузии частиц D постоянным (в разд. 3.5 отмечалось, что значение этого коэффициента для газа не сильно меняется вдоль трубы), Уильяме и Джексон [47] впервые учли влияние диффузии на процесс осаждения в электрофильтре с плоскими параллельными пластинами. В их анализе как осевая (о), так и поперечная (с) составляющие скорости частиц считались постоянными. На них накладывалась скорость, обусловленная турбулентным рассеянием частиц. Кейда и Хэнретти [48] показали правомерность такого подхода в условиях справедливости закона Стокса. Таким образом, используя приведенные на фиг. 9.5 обозначения, можно записать уравнение сохранения для концентрации частиц (С) в следующем виде [c.307]

Смит [144] предположил, что, поскольку значение ] приблизительно пропорционально произведению i/gv V fl2, то более подходящей переменной будет dtU y Vf/2. Это допущение подтверждается данными Грюнхофа [63] по осевому рассеянию примеси соли в турбулентном потоке воды отношение EoldtUny 12 остается существенно постоянным и равным 0,04 в интервале Re от 25 800 до 74 900. [c.141]

Используя так называемый универсальный профиль (жорости, Тейлор [152] решил уравнение (4.47), подставив в него U в виде функции г и и опустив член, содержащий Е . Радиальный коэффициент турбулентной диффузии был принят равным турбулентной вязкости, найденной на основе принятого профиля скорости. Это решение приводит к выражению, описывающему конвективный перенос в осевом направлении в форме закона Фика, и позволяет получить формулу для расчета эффективного, или виртуального, коэффициента осевого рассеяния [c.158]