Миграция турбулентная

Из приведенных наблюдений можно сделать вывод о том, что миграция частицы к стенке трубы объясняется наличием турбулентных пульсаций, а прилипание ее к стенке трубы — возникновением аэродинамической силы, имеющей радиальную составляющую, направленную к стенке (например, силы Бернулли [17]). [c.30]

Изучение процесса миграции газов имеет очень большое значение для познания геохимии газов. Под миграцией газа понимают любое перемещение его в земной коре. Важнейшими видами миграции являются диффузия, фильтрация, всплывание, турбулентное движение, перенос газов в растворен- [c.249]

Прежде всего нужно увеличить длину трубопровода, соединяющего насос с объектом. Затем миграцию паров масла можно уменьшить, если подать в объект или в трубопровод в виде балласта некоторое количество газа с большой молекулярной массой и крупными молекулами. Кроме того, определенный эффект дает охлаждение газа. Но главное — не допустить возникновения турбулентного течения откачиваемого газа в трубопроводе. Для этого желательно максимально возможно уменьшить диаметр трубопровода и скорость движения газа, входное отверстие в трубу делать с закругленными кромками, запорную арматуру и колена размещать ближе к насосу, обеспечивать свободное пространство в откачиваемом объеме в районе входного отверстия всасывающей линии для плавного и равномерного входа в него откачиваемого воздуха. [c.11]

Таким образом, и для турбулентного движения при средних скоростях, превышающих скорость свободного падения, потери на трение можно рассчитывать так же, как для потока чистой жидкости. Очевидно, это можно объяснить тем, что вследствие высокой вязкости транспортирующей среды поперечная миграция твердых частиц даже при турбулентном режиме намного меньше, чем при пневмотранспорте. Поток транспортируемых частиц окружен потоком вязкой транспортирующей среды, внутренняя поверхность трубы находится в контакте с чистой жидкостью, а потеря напора на преодоление трения твердых частиц и на их удары практически нулевая. [c.235]

Сплошная кривая на рис. 5-1 показывает влияние перемешивания раствора при вращении внутреннего цилиндра, создающем турбулентное течение. Конвективный транспорт стремится устранить концентрационные изменения в середине кольцевого пространства. Однако турбулентные флуктуации угасают вблизи поверхности твердых электродов, так что в этих областях миграция и диффузия вновь становятся основными составляющими транспорта. Электродные реакции по-прежнему приводят к истощению раствора вблизи катода и увеличению концентрации вблизи анода. [c.20]

Приближение молекул газа из потока к внешней поверхности зерен осуществляется путем нормальной и турбулентной диффузии перенос внутри зерен сорбента может происходить по разному механизму путем диффузии в объеме пор, миграции [c.11]

Во-первых, турбулентные пульсации скорости дисперсной фазы, связанные с вовлечением частиц в пульсационное движение турбулентными вихрями несущей фазы (о них уже говорилось выше). Во-вторых, пульсации скорости частиц вследствие их полидисперсности, т. е. наличия в потоке частиц различных размеров и, как следствие, имеющих различные значения осредненных скоростей. В-третьих, пульсации скорости частиц из-за изменения их скоростей в процессе взаимодействия частиц между собой и со стенкой канала. В-четвертых, пульсации скорости вследствие миграции частиц в области со сдвигом осредненной скорости дисперсной фазы. [c.107]

В то же время значительная турбулентность оказывает неблагоприятное влияние на миграцию ионов, так как удлиняет путь их пробега. Поэтому выгоднее стремиться к созданию интенсивной циркуляции. Перемешивание при электролизе. можно осуществить с помощью вращающегося электрода. [c.197]

Миграция газов. Миграция оказывает очень большое влияние на распределение газов в осадочной толще. Здесь можно встретить все отмечавшиеся выше виды миграции, кроме турбулентного движения. Наиболее универсальным видом миграции является д и ф -ф у 3 и я. Условия диффузии в стратисфере достаточно разнообразны и еще не изучены. Эксперименты по определению параметров диффузии в породах наталкиваются на значительные трудности. В табл. 44 приводятся некоторые результаты определений коэффициентов диффузии (В) метана в различных осадочных породах. [c.197]

При турбулентном потоже хи увеличивается в месте с и для данной геометрии, поэтому повышение скорости газа сопровождается ростом эффективной скорости миграции. Это подтверждается практически, так как пока не достигнуты скО рости, набл,юда-ется повторное увличение частиц. Говоря проще, турбулентная диффузия, увеличиваясь со скоростью газа, усиливает электростатическую миграцию частиц. [c.459]

Попытка отражения явлений турбулентности в уравнение к.п.д. электрофильтра была также предпринята Инушкиным и Авербухо м [388, 389] (по сообщению Ро-бинсоиа [692, 697]). Эти исследователи применяли электрофильтр с увлажненной стенкой, исключая повторное увлечение частиц, и измеряли к.п.д. трубки для различных чисел Рейнольдса, изменяющихся в пределах от значений в области линии тока до Ке = 20 000. Так как число Рейнольдса для потока газа увеличивается при наличии турбулентности (Ке>2000), возрастает и вклад турбулентного осаждения в скорость миграции В этом случае член, характеризующий эф- [c.460]

Наиболее широко к изучению проблемы к.п.д. электрофильтра подошел Куперман [172—174], который учитывал вихревую диффузию, электростатическую миграцию и повторное увлечение частиц. Как положительный, так и отрицательный перенос частиц в турбулентном потоке является теоретически обоснованным, но при наличии турбулентного граничного слоя инжекция частрц сквозь ламинарный слой не может быть использована для объяснения увеличения осаждения при росте числа Рейнольдса. Вместо этого, как отмечал Фридландер, считают, что положительная диффузия способствует миграции частицы из области повышенной [c.461]

Основным предметом книги является, как уже отмечалось, механика движения потоков взвесей. Рассмотренные вопросы, которые возникают при изучении и использовании потоков взвесей, условно можно разбить на четыре группы. Первая (наибольшая по объему) относится к механике изотермического дисперсного потока и его макрокомпонентов. Рассматривается турбулентное течение и влияние на него частиц. Пульсационное движение частиц описывается в соответствии с решением Чена в трактовке Хинце. Особенности поведения. частиц в пристенном слое рассмотрены на основе теоретической модели Дэвиса, которую автор предлагает скорректировать для лучшего согласования результатов наблюдений и расчетных данных. Анализ влияния различных силовых эффектов в основном сведен к учету электростатической силы. Однако следует отметить, что в вязком подслое наряду с инерционным и диффузионным механизмами перемещения частиц сила Сэфмена (подъемная сила) и эффект миграции частиц в поле градиента пульсационных скоростей могут оказаться определяющими. [c.7]

Подпроблемы, требующие разработки оригинальных творческих и экспериментальных методов, следующие диффузия и миграция через дисперсные и полупроницаемые фазы диффузия и проводимость в пористых средах, имеющих источники и стоки заряда и массы проводимость твердых матриц, состоящих из нескольких твердых фаз при произвольном и упорядоченном распределениях механизм переноса газов к поверхности раздела электролит — твердое вещество и от нее к пористой среде учет влияния поверхностного заряда на ионный перенос за счет диффузии и миграции ламинарная и турбулентная свободная конвекция, в том числе в сочетании с направленной конвекцией в произвольно ориентированных электродных конфигурациях изменепне и корреляция (при отсутствии соответствующей теории) коэффициента ионной диффузионной способности, подвижности, вязкости и плотности концентрированных электродов растворимость и диффузия газов в концентрированных электролитах. [c.15]

Для протекания коалесценции необходимо подавить турбулентность внутри жидкости настолько, чтобы капли могли мигрировать к границе раздела двух жидких фаз и образовывать в этой области гетерогенную зону. Скорость миграции или флокуляции капель определяется такими свойствадга, как разность плотностей между фазами, вязкостью сплошной фазы и размером капель. Коалесценция капель внутри указанной зоны завершает процесс разделения фаз. [c.258]

Основными механизмами распределения частиц при турбулентном перемешивании являются циркуляционные течения и, как наиболее значимый фактор, пульсационные скорости турбулентного потока. В тех случаях, когда пульсационная скорость турбулентных пульсаций много больше скорости миграции м , гомогенизация частиц в жидкости протекает аналогично гомогенизации растворимых жидкостей. Если за меру пульсацион-ной скорости турбулентного потока принять так называемую динамическую скорость м. (см., например, уравнение (2.2.6.9)), то это условие можно представить как и. Му. В случае сопоставимости этих скоростей приходится решать задачу с учетом турбулентного переноса и циркуляционных течений (см. пример 3.3.6.1). В упрощенном варианте циркуляционное перемешивание объединяют с турбулентным, вводя в рассмотрение так называемый коэффициент псевдотурбулентной (иногда просто турбулентной) диффузии (иногда переноса). Подробнее этот вопрос изложен в 6.1.4. [c.53]

Важнейший фактор, определяющий осаждение частиц на стенке, — наличие в турбулентном потоке двух обособленных областей турбулентного ядра и ламинарного слоя у стенки. Вблизи ламинарного слоя турбулентные вихри вырождаются, и взвешенные частицы благодаря приобретенной от вихрей кинетической энергии могут преодолевать вязкое трение в ламинарном слое вплоть до стенки (рис. 3.2.5.1). Помимо этого, здесь проявляют себя силы Сафмана и Магнуса, однако если на частицу действует электрическая либо центробежная сила, то миграция частицы к стенке может существенно превысить таковую от перечисленных выше эффектов. [c.168]

Для частиц, у которых пульсационная скорость турбулентного переноса существенно превышает скорость их миграции Ум под действием каких-либо внешних или массовых сил, ламинарный слой играет определяющую роль в их осаждении. В этом случае турбулентное ядро 1Ютока является основным поставщиком частиц в ламинарный слой, где миграционные силы доводят частицу к стенке на расстояние, определяемое толщиной ламинарного слоя. Как один из самых простых вариантов моделирования, можно по аналогии с коэффициентами тепло- или массоотдачи ввести в рассмотрение для частиц /-й фракции некий коэффициент частицеотдачи Р/, который тождественен скорости М1прации частицы к стенке. Тогда выражение для удельного массового потока частиц к стенке можно представить в виде [c.168]

Итак, при v = У21 Уп в турбулентном ядре потока частицы увлекаются турбулентными пульсациями настолько, что концентрация частиц практически равномерно распределена по поперечному сечению канала. Вблизи осадительной поверхности на границе стыковки ламинарного слоя и турбулентного ядра определяющим фактором является миграция частиц к поверхности под действием электрической силы. Это позволяет рассмотреть условие сохранения массы частиц в объеме АгкЬ (рис. 3.2.5.4). [c.170]

Пары масла, образующиеся в рёзультатё взаимных столкновений молекул при выходе паровой струи из верхнего сопла насоса. Взаимные столкновения молекул, особенно в верхних слоях струи, вызывают обратную миграцию некоторых из них в сторону впускного отверстия насоса. Это связано с тем, что молекулы пара помимо поступательного движения в направлении струи совершают также тепловые хаотичные движения. Часть этих хаотичных перемеш,ений молекул на- j -правлена в сторону, противоположную поступательному движению струи, поэтому молекулы, у которых тепловая скорость больше поступательной скорости струи пара на выходе из сопла, движутся в противоположном пару направлении, образуя так называемую паровую опушку струи. Возникновению этой опушки способствует также трение пограничного слоя струи о неподвижные стенки сопла, вызывая турбулентные завихрения. В конечном счете, на выходе из сопла часть молекул пара огибает его кромку и движется в направлении выпускного отверстия насоса. [c.7]

Миграция и трансформация в окружающей среде. Мигрирует в стратосферу вследствие турбулентной диффузии и претерпевает фотолитическое разложение с выделением lg, H l, СО, Og. Период полусуществования в атмосфере 10 недель. В воде трансформация идет за счет гидролиза. Период полусуществования в воде 10 недель. Происходит постоянный обмен между водной и воздушной средой Ч. У. и продуктами его деградации [78]. [c.338]

Возникновение турбулентного движения в жидкокристаллическом веществе при протекании тока обычно связывают с движением ионов. По мнению Воинова и Даннета [9], эффект гидродинамической неустойчивости обусловлен миграцией ион-радикалов от электродов и диффузией молекул к электродам. Однако диффузия молекул жидкокристаллического вещества к электродам [c.50]

Согласно [85], в чисто железистых шлаках концентрация трехвалентного железа на границе раздела с металлом в 4—5 раз меньше, чем на границе раздела с газом. Поэтому перенос кислорода через слой шлака можно себе представить, как турбулентную контрдиффузию кислородсодержащих ионов трех- и двухвалентного железа. Причем поток ионов трехвалентного железа направлен от газовой фазы к металлу, а поток ионов двухвалентного железа, наоборот, — от поверхности раздела с металлом к газовой фазе. Возможно также, что этот процесс реализуется не за счет перемещения ионов, а за счет миграции кислорода от ионов трехвалентного железа к двухвалентным ионам, при этом первые становятся двухвалентными, а вторые — трехвалентными. [c.68]

Описанные выше результаты базировались на одномерном представ лении процессов равновесной классификации. Но в реальных классификаторах всегда (или почти всегда) имеется существенная неоднородность потока по направлению, перпендикулярному к определяющей координате процесса. Это подтверждается хотя бы тем, что на любой поверхности, ограничивающей зону классификации, скорость несущего газа равна нулю. Влияние неоднородности на эффективность разделения может быть весьма значительным. На рис. 1.26 приведены результаты расчетного исследования кривых разделения [39] для классификации порошка в восходящем потоке в круглой трубе постоянного сечения без )П1ета радиальных перемещений частиц. На рис. 1.26, а показаны закладываемые в расчет варианты профилей скорости несущего газа, а на рис. 1.26, б - соответствующие им кривые разделения, причем в однородном потоке (кривые 7) разделение считается идеальным. Однозначно оценить роль радиальных миграций частиц, не учтенных в [39], по-видимому, нельзя. Для этого нужны достоверные сведения о характере движения частиц различной крупности в неоднородном турбулентном потоке, т. е. полное решение задачи о движении газодисперсного потока с полидисперсными частицами. [c.50]

Теоретические и экспериментальные исследования [41, 78] показали, что эффективность обеспыливания газов зернистыми слоями определяется одновременным и совместным действием различных механизмов улавливания частиц - инерционным осаждением, зацеплением, седиментацией, диффузией, кинематической коагуляцией, турбулентной миграцией, термо- и электрофорезом и негидродинамическими факторами (магнитными, электростатическими и акустическими полями). [c.282]

Турбулентная миграция представляет собой форму поперечного движения частиц в сдвиговом турбулентном потоке. Эта форма, открытая Фортье, Флетчером и независимо от них Е.П. Медниковым [78], имеет в механике аэрозолей фундаментальное значение. Термо-форез обусловлен радиометрическими силами, действующими со стороны газообразной среды на находящиеся в ней частицы пыли в направлении более холодной части потока (в сторону поверхности зерна слоя). Электрофоретическое осаждение связано с наличием у частиц промышленных пылей собственного электростатического заряда, полученного ими в процессе образования аэрозоля при диспергировании или конденсации исходного вещества. [c.282]

На частицы в неоднородном потоке действуют не только гравитационные, но и инерционные силы. Баланс этих сил и силы сопротивления среды определяет в условиях безвихревого течения траекторию частицы и вероятность ее захвата всплывающим пузырьком. В действительности гидродинамика акта значительно усложняется вследствие турбулизации пульпы всплывающими пузырьками и искажений, вносимых в поток самими частицами. Уравнения, предложенные для расчета вероятности столкновения частиц с пузырьками, можно разделить на две группы. К первой относятся формулы, основанные на концепции столкновения в результате турбулентных блужданий частицы и пузырька. Некоторые из них приведены в табл. 9.1 [формулы (1—5)]. В последние годы достигнут значительный прогресс в экспериментальном и теоретическом изучении турбулентного переноса и осаждения аэрозолей. Наряду с диффузионным был теоретически предсказан и практически подтвержден миграционный механизм осаждения. Он обусловлен пульсационной составляющей скорости потока. Теория миграционного механизма к настоящему времени разработана для осаждения частиц на стенки каналов. Применение ее для расчета турбулентной коагуляции помогло бы глубже раскрыть механизм субпроцессов и способствовать оптимизации гидродинамических условий. По данным Е. П. Медникова, на движение частицы в турбулентном потоке влияют продольная и пульсационная скорость среды поперечная турбулентная миграция крупномасштабное турбулентное перемешивание диффузия, вызванная мелкомасштабными пульсациями седиментация соударение со стенками и остаточная миграция. [c.197]

Увеличение интенсивности турбулентных пульсаций или проведение флотации в центробежном поле повышает скорость относительного движения частицы и пузырька. В результате возрастает вероятность столкновения и отрыва частиц от пузырька. В некоторых работах для определения влияния турбулентного перемешивания на столкновение частицы с пузырьком скорость относительного движения, входящую в формулу (4) (см. табл. 9.1), рассчитывают с учетом пульсационных составляющих (при йь йрЖо), или в центробежном поле, возникающем внутри турбулентного вихря (при йрСКо). Такой подход, однако, не позволяет решить задачу, поскольку изменение структуры потоков при перемешивании влияет не только на число частиц, проходящих вблизи пузырька (это учитывается формулами для относительной скорости), но и на траектории частиц и пузырьков при гетерокоагуляции, т. е. на коэффициент захвата Е. В этом случае его определяют с учетом гравитационного сноса с линий тока жидкости, градиентной коагуляции в неоднородном поле пульсационных скоростей, а также турбулентной миграции. [c.209]

Количественное описание элементарного акта флотации является сложной задачей, решения которой основаны на различных представлениях о физической сути процесса (см. раздел 9.2). Как известно, для описания сходной задачи сорбции, лимитируемой скоростью переноса молекул примеси в жидкой фазе, применяют уравнения диффузии. Хаотическое движение частиц в турбулентных потоках можно описать аналогичными уравнениями, подставив в них значения коэффициента турбулентной диффузии. Диффузионное уравнение турбулентной миграции частиц типа (9.7) корректно в том случае, когда характерный линейный размер исследуемого потока значительно превосходит внутренний масштаб турбулентных вихрей (размер самых мелких пульсаций). Вместе с тем в отличие от молекул сорбируемых веществ частицы обладают конечными размерами и массой, что вызывает отклонение их траекторий от линий тока жидкости. В. Г. Левич показал, что для частиц субмикронных размеров вероятность осаждения по диффузионному механизму значительно выше, чем вследствие инерционного сноса. В то же время большинство исследователей при анализе гидродинамического этапа элементарного акта флотации рассчитывают траекторию частицы на основе баланса сил тяжести, инерции и вязкого сопротивления без учета пульсационной составляющей скорости. Оценочные расчеты, однако, показывают, что даже для колонных аппаратов, в которых отсутствуют механические перемешивающие устройства, вследствие диссипации энергии всплывающих пузырьков частицам сообщается пульсационная скорость, соизмеримая со скоростью их седиментации. Известно, что уже при Кеь=20 за пузырьком возникает вихревое течение, способное засасывать относительно мелкие частицы. Таким образом, при изменении типоразмера флотационной машины может изменяться не только скорость осаждения частиц на пузырьки, но и его механизм. Невозможность создания флотационной машины, оптимальной при обогащении сырья различного гранулометрического и химического состава, обусловлена различиями необходимых гидродинамических условий процесса. [c.213]

Теоретически наиболее изучен, вероятно, вопрос о экологи ском воздействии системы ОГЭС на Флоридское течение, г, ожидается появление первых крупномасштабных преобразова лей. Интересна эволюция представлений о возможном уров изъятия энергии из этого течения. Если на уровне постановки з дачи десять лет тому назад речь шла об изъятии 4 % суммар энергии, то сейчас указывается цифра 1,2% [81]. Судя по да ным этой же работы, выполнены исследования по оценке возмо ного волнообразования, турбулентного перемешивания вод, изы нения температуры вследствие торможения потока. Из всех эт параметров только турбулизация течения внушает некоторые оп сения из-за интенсификации перемешивания, могушей отриц тельно повлиять на планктон при недостаточном заглублен турбин (имеется в виду проект Кориолис ). Достаточное заглу ление, а по этому проекту оно предполагается примерно на 25 должно предельно снизить воздействие на миграцию рыб, разв тие планктона, обеспечить свободу судоходству. В целом, учит вая, что расход Флоридского течения составляет лишь 10 расхода Гольфстрима, воздействие на перенос тепла в Атлантиг ском океане энергообъектов, установленных во Флоридском пр ливе, будет относительно незначительным. [c.232]

Использование уравнений турбулентной диффузии для описания переноса рассматриваемых в модели субстанций достаточно обосновано только для растворенных в воде неорганического фосфора и неорганического азота, а также для растворенного в воде кислорода. Применение этих уравнений для фитопланктона, а тем более для зоопланктона, требует специальных оговорок. Поскольку фитопланктон считается гидродинамически неЙ1ральным, то вполне обоснованно допускать его перенос течениями. Включение же в уравнение для фитопланктона диффузионного члена может привести к завышенным значениям концентрации фитопланктона в гиполимнионе. Поэтому в уравнении для фитопланктона (6.2.1) коэффициенты V v , и задаются существенно меньшими, чем в уравнениях (6.2.5)—(6.2.7). Зоопланктон нельзя считать гидродинамически нейтральным, так как он имеет собственную динамику в воде — суточные вертикальные миграции. Поэтому применение уравнения (6.2.2) для него в достаточной мере условно. Тем не менее использование этого уравнения в работах В. В. Астраханцева и коллег (Астраханцев и др., 1992 Astrakhantsev et al., 1996) позволило достаточно адекватно воспроизвести как общую биомассу зоопланктона, так и характер его распределения по акватории. Здесь уместно отметить, что вычислительные алгоритмы, реализации модели, позволяют приравнивать коэффициенты v , v , и в (6.2.2) к нулю. [c.199]