Параметр распределения в двухфазном потоке

МИКИ двухфазных систем. Дано теоретическое обоснование основной количественной характеристике двухфазной системы — фактору гидродинамического состояния двухфазной системы. Введено математическое описание структуры потоков, возникающих в промышленных аппаратах, как основы построения математических моделей процессов массопередачи. Даны количественные оценки неравномерности распределения элементов потока по времени пребывания в аппаратах, а также расчет параметров математических моделей структуры потоков. [c.4]

Для количественного описания процесса в двухфазном потоке необходимо ввести следующие три важных параметра Как характеристика межфазного переноса вещества вводится эффективная константа скорости диффузии из пассивной фазы в активную т], отнесенная к единице объема слоя. Очевидно, т) равна произведению константы скорости межфазной диффузии ц, отнесенной к единице поверхности раздела, на поверхность раздела фаз в единице объема слоя так как обе последние величины большей частью не поддаются непосредственному измерению, — рационально пользоваться эффективным коэффициентом г . Равновесное распределение реагента между фазами описывается константой сорбционного равновесия К- Константа К определяется как отношение ко станты скорости [c.217]

Таким образом, при изучении гидродинамической структуры потоков на основе функций РВП дифференциальные уравнения гидродинамики заменяются уравнениями математических моделей условного процесса, характеризующего дисперсию потока. Несмотря на чисто формальное описание гидродинамической структуры потоков, уравнения математических моделей с определенными из опыта коэффициентами дают возможность правильно рассчитывать изменение концентраций распределенного компонента в системе, а при переходе к массопередаче — определять общую ее эффективность. Следовательно, вся сложность изучения гидродинамики двухфазных течений в методе функций РВП переносится на простейшие уравнения математических моделей гидродинамических структур потоков и главным образом на экспериментальные значения параметров этих моделей, т. е. на коэффи циенты уравнений математических моделей. В связи с этим, вопросам определения параметров математических моделей гидродинамических структур потоков обычно уделяется большое внимание. [c.126]

Параметры математических моделей гидродинамических структур потоков определяются путем сравнения теоретических и экспериментальных функций РВП или их статистических характеристик. Поскольку кривые функций РВП для двухфазных течений в массообменных аппаратах несимметричны и при значительной степени продольного перемешивания отличаются от нормального закона, ни одна из статистических характеристик не определяет однозначно всей кривой распределения. В связи с этим для определения параметров Ре и и целесообразно использовать одновременно несколько статистических характеристик функций распределения. [c.140]

Основные расчетные зависимости. Математической модели, с достаточной степенью точности описывающей массообмен в водовоздушных эжекторах, в настоящее время не существует. Уравнение импульсов и его частный вид — уравнение количества движения, будучи использованным при расчете эжекторных аэраторов, учитывает затраты энергии на удар, составляющие меньшую часть суммарной потери энергии. Ввиду явной разницы в массах рабочей жидкости и эжектируемого ею воздуха при работе аэратора формальное применение уравнения импульсов приводит к тому, что расчетные значения коэффициента эжекции получаются в несколько раз больше опытных. Потери напора и связанные с ними затраты энергии в эжекторных аэраторах зависят от степени сжатия воздуха и его распределения по длине проточной части аппарата, структуры двухфазного потока, геометрических параметров основных элементов эжектора (сопла, камеры смешения, диффузора). Как показали исследования Е.Я.Соколова и Н.М.Зингера , объемный коэффициент эжекции и с достаточной для практических расчетов степенью точности определяется с помощью полуэмпирического уравнения следующего вида [c.108]

Предложены и другие модели механизма массопереноса. Следует отметить, что их приведенные выше модели можно использовать для расчета процессов только в частных случаях, так как вследствие чрезвычайной сложности турбулентных двухфазных потоков практически невозможно определение в них поверхности контакта фаз, распределения концентраций в фазах и других параметров, необходимых для расчета. [c.20]

На рис. 4.3 показано, как меняются параметры плазменного теплоносителя и распределенной в нем дисперсной фазы при движении двухфазного потока по аксиальной координате реактора для случая [c.175]

В настоящее время известны следующие способы интенсификации путем изменения поверхностных условий повышение шероховатости поверхности теплообмена, применение оребренных поверхностей с определенными геометрическими параметрами, нанесение на поверхность различного рода покрытий и др. Увеличение конвективной составляющей теплопереноса может быть достигнуто следующими способами изменением начального паросодержания потока, поступающего к нижним трубам испарителя изменением уровня заполнения испарителя изменением массовой скорости двухфазного потока, движущегося в каналах между трубами рациональным распределением располагаемого температурного напора по высоте пучка рациональной компоновкой пучка и др. [c.78]

По сравнению с однофазным потоком в двухфазных (жидкость с твердыми частицами) потоках основной проблемой является xiapaктep распределения твердых частиц в движущейся жидкости. На рис. 2-4 приведены сравнительные результаты измерения гидродинамических параметров однофазного и двухфазного потоков в тех же геометрических условиях, что и на рис. 1. На рис. 2 и 3 представлены средние величины аксиальной составляющей скорости потока и ,еап [см-с-1] (1) по длине трубы [х О ] (2) в ее середине (расстояние от стенки Трубы 20 мм) (рис. 2) и на расстоянии 2 мм от стенки трубы (рис. З) для жидкости (пунктирная линия) и Твердых частиц при их концентрации 10-3 % (штрих-пунктирная пиния) двухн фазного потока и для однофазного потока (сплошная линия)., [c.9]

В последние годы начала развиваться новая аэродинамика, связанная с исследованием обтекания тел двухфазными потоками. Особый интерес вызывает исследование обтекания тел потоком газа со значительным массовым содержанием капель или частиц, когда дисперсная фаза оказывает заметное влияние на распределение вокруг тела параметров газа, а сами капли или частицы интенсивно бомбардируют обтекаемое тело. Первые результаты такого исследования представлены в 7, 8 гл. 4. [c.4]

В качестве недостающих параметров обычно принимают значения тех или других составов или весов фаз в питательной секции колонны, что равносильно назначению числа тарелок какой-нибудь из секций колонны или выбору величины притока тепла в кипятильник и отдачи тепла в конденсаторе. В зависимости от конкретных значений определяющих параметров будут получаться различные режимы работы колонны, из которых путем сопоставления и сравнения нескольких вариантов можно выбрать оптимальный. На фиг. 76 показано типичное распределение потоков в питательной секции колонны для общего случая, когда сырье поступает в двухфазном паро-жидком состоянии. Напишем все уравнения материального баланса, связывающие веса и составы потоков, поступающих из нее. Для потоков, пересекающих уровень питательной секции, расположенный над сечением ввода сырья, можно написать [c.287]

Рассмотрим сначала математическую модель процессов переноса массы и энергии в двухфазной системе многокомпонентный пар — жидкость. Предполагаем, что парогазовая смесь, состоящая из п компонентов, п—1 из которых могут претерпевать фазовые превращения, движется вдоль зеркала покоящейся жидкости по каналу длиной Ь. Стесненность движения парогазового потока, определяемая порозностью канала ё (отношенне свободного сечения к общему сечению канала), не меняется по длине. Межфазовый контакт характеризуется удельной поверхностью А. Предполагается одномерная пространственная распределенность параметров жидкости и смеси вдоль оси х, при этом состав жидкости (л ) ( =1, 2,. .., /г—1)и ее температура t x) считаются заданными. Жидкость принимается идеальной. Поэтому равновесные концентрации пара над ее зеркалом могут быть определены из закона Рауля — Дальтона. [c.39]

Многие промышленно важные химические реакции, такие как нитрование, сульфирование, омыление эфиров водными растворами щелочей и др, проводятся в проточных реакторах с мешалкой в двухфазной системе жидкость-жидкость. При этом в обшем случае реагенты, растворенные в несмешиваюшихся растворителях, переходят из одной фазы в другую и реагируют на поверхности раздела или в объем той или иной фаз. Выход в таких реакторах зависит как от кинетики реакции, так и от скорости подвода реагентов в зону реакции, т. е. от гидродинамики реактора. Основнымн параметрами, определяющими гидродинамику двухфазного реактора, являются структура потоков в реакторе, размер капель дисперсной фазы, поверхность раздела фаз и удерживающая способность по дисперсной фазе, распределение времени пребывания по обеим фазам и степень взаимодействия между каплями дисперс -ной фазы. [c.141]

В подавляющем большинстве ранних исследований двухфазных течений с частицами [52 - 54] два этих метода использовались для моделирования движения одиночных частиц, что согласно развитой в разделе 1.5 классификации гетерогенных потоков соответствует случаю слабозапыленного течения без обратного влияния частиц на параметры несущего газа. Целью этих работ являлось изучение поведения частиц. Для этого производилось вычисление траекторий большого ансамбля частиц, вводимых в турбулентный поток, и последующее осреднение полученных пространственных характеристик движения частиц. Необходимо заметить, что пространственное разрешение было намного меньше собственно размера частиц. При проведении расчетов не ставилась задача определения параметров течения газа вокруг частицы. Это не было необходимо, т. к. расчет движения частиц проводится обычным образом, т. е. с использованием закона сопротивления дисперсной фазы. Сопротивление частицы определяется числом Рейнольдса, для определения которого необходимо знание скорости несущего газа, а не ее распределения по контуру частицы. Описанное ограничение при расчете движения частиц правомерно лишь при описании поведения очень мелких частиц, размер которых меньше размера наименьших турбулентных вихрей (колмогоровского масштаба). [c.56]

Викс и Даклер [26] провели измерения влагосодержания посредством зонда с внутренним диаметром 6,75 мм, расположенного в центре горизонтальных трубопроводов с внутренним диаметром 25 и 75 мм. Они нашли заметное влияние на влагосодержание входных участков тот тип входа, который давал более высокое влагосодержание в центре, приводил и к более низким перепадам давлений, по крайней мере при низких скоростях жидкости. Среднее влагосодержание находили на основе измерения в центре в предположении постоянного распределения по поперечному сечению трубопровода найденные значения расхода жидкости в ядре потока колебались от 5 до 100% общего расхода жидкости. Авторы получили уравнение для влагосодержания в предположении, что подобие в механизме переноса массы и момента количества движения, используемое обычно для однофазного потока, также применимо и к двухфазному потоку. Уравнение дается в графической форме — параметр [c.225]

Настоящая глава посвящена рассмотрению вопросов, связанных с обтеканием тел потоками с твердыми частицами. Данная проблема возникла в связи с изучением движения различных летательных аппаратов в запыленной атмосфере, а также движения двухфазных теплоносителей в трактах энергетических установок. Присутствие твердых частиц может приводить к значительному (порой многократному) увеличению тепловых потоков, а также к эрозионному износу обтекаемой поверхности. Эти явления обусловлены совместным действием целого ряда причин, среди которых — изменение структуры течения набегающего на тело потока, а также характеристик пограничного слоя, развивающегося на обтекаемом теле, соударения частиц с поверхностью, изменение шероховатости поверхности и многое другое. Интенсивность процессов, сопутствуюшдх обтеканию тел гетерогенными потоками, зависит от инерционности и концентрации частиц. Следует отметить, что инерционность частиц напрямую определяется геометрией и параметрами течения и может изменяться для одних и тех же частиц в очень широких пределах. Наличие различных характерных времен (длин) несущего потока (вблизи критической точки обтекаемого тела, вдоль его поверхности, собственно турбулентных масштабов и т. д.) сильно осложняют изучение таких потоков и обобщение данных. Что касается концентрации частиц, то ее значение может многократно превышать исходное значение в невозмущенном потоке из-за резкого торможения потока при приближении к телу, взаимодействия частиц со стенкой, а также межчастичных столкновений. При движении частиц вдоль поверхности тела в пограничном слое, где имеются значительные градиенты скорости и температуры (в случае неизотермического течения), их распределение зачастую носит сложный характер, а концентрация также превышает свое значение в набегающем на тело потоке. [c.129]

Под диагностикой низкотемпературной плазмы понимают измерение концентраций частиц и установление формы распределения энергии между последними. Лабораторная плазма — открытая в термодинамическом смысле система, вследствие чего в ней существуют значительные градиенты всех параметров. Поэтому задачей диагностики является также и измерение пространственных распределений указанных величин. В случае нестационарной плазмы (турбулентной, импульсной) возникает необходимость исследовать зависимости измеряемых величин от времени, а при диагностике потоков плазмы — измерять газодинамические характеристики последних. Задача диагностики двухфазных плазменных потоков осложняется необходи-1иостью измерения также и параметров второй фазы, т. е. распределений частиц по температуре, скорости и размеру. [c.286]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология