Влияние взаимное пограничного слоя

Эти обобщения составляют содержание данной главы. Они основаны на использовании более общих предположений о,форме частиц и характере их обтекания, а также включают учет диффузионного влияния соседних частиц на массообмен отдельной частицы. Рассмотрено общее уравнение диффузионного пограничного слоя при трехмерном обтекании реагирующей частицы произвольной формы, которое далее используется в конкретных примерах Г Результаты включают, в частности, решение задачи о диффузии вещества к поверхности эллипсоидальной частицы и кругового тонкого диска при осесимметричном обтекании и к эллиптическому цилиндру и пластине при поперечном обтекании. Проведен расчет интенсивности массообмена сферической частицы и капли с трехмерным деформационным и простым сдвиговым потоком. Как и в других разделах, основным итогом являются приближенные формулы, позволяющие эффективно вычислять локальный и полный диффузионные потоки реагирующего вещества к поверхностям частиц, которые существенным образом зависят от формы частицы и поля течения вблизи ее поверхности, а также от взаимного расположения частиц в системе. [c.125]

Уравнения материального и теплового баланса с эмпирическими коэффициентами массо- и теплопередачи повсеместно применяются при расчете гетерогенно-каталитических процессов, скорость которых лимитируется диффузией реагентов к поверхности частицы катализатора и теплообменом между потоком и активной поверхностью. Строго говоря, использование эффективных коэффициентов обосновано только когда поверхность катализатора равнодоступна (см. п. 2). Более тонкие эффекты могут определяться явлениями термодиффузии и диффузионной теплопроводности, возникающими при наложении и взаимном влиянии процессов тепло- и массопереноса, а также изменением физических свойств пограничного слоя, а следовательно и значений коэффициентов диффузии и температуропроводности в результате химических превращений. Ошибка, допускаемая в результате пренебрежения этими явлениями, в условиях большинства химических реакций мала. В некоторых процессах значительную роль играет так называемый стефановский поток, возникающий вследствие неравной скорости диффузии исходных веществ и продуктов реакции или изменения объема в ходе химических превращений. Влияние стефановского потока на скорость химической реакции рассматривается в п. 2. [c.116]

Подытоживая содержание настоящей главы, еще раз отметим, что возникновение отрыва пограничного слоя в условиях гидродинамической неустойчивости и его воздействие на переход к турбулентности — две стороны проблемы, которая, несмотря на длительную историю исследований, вызывает неослабевающий интерес. Изложенный материал дает представление об одном из направлений современных работ по переходным отрывным течениям. Подход к решению проблемы заключается в изучении нестационарных явлений, протекающих в областях отрыва, и механизмов взаимного влияния отрыва пограничного слоя и ламинарно-турбулентного перехода. Этот путь исследований в теории и эксперименте представляет собой следующий шаг в изучении переходных отрывных течений, позволяющий получить новые сведения об их фундаментальных свойствах и уточнить представления, основанные на результатах параметрических исследований отрыва пограничного слоя. Именно в этом направлении работ, по мнению авторов, лежат возможности построения более точных физических и теоретических моделей явления, которые необходимы, в конечном счете, для решения двух стратегических задач максимально точного предсказания характеристик течений и разработки оптимальных методов управления ими. [c.258]

Основной характеристикой рассматриваемого процесса разделения суспензий и газовзвесей является скорость осажде-н и я, т. е. скорость относительного движения твердых частиц. При определении этой скорости необходимо различать свободное и стесненное осаждение. Свободное осаждение, наблюдающееся в разбавленных суспензиях и газовзвесях (объемная концентрация твердой фазы < 5%), характеризуется отсутствием взаимного влияния частиц дисперсной фазы, т. е. каждая из них ведет себя как одиночная частица в окружающей сплошной среде. С ростом йо благодаря взаимному влиянию пограничных слоев и столкновениям соседних твердых частиц осаждение становится стесненным, сопротивление частиц потоку возрастает и скорость их движения падает. [c.200]

При изучении табл. 1 и 2 следует отметить различие показателей степени при Ке в критериальных зависимостях, а также увеличение интенсивности переноса тепла к подвижным частицам. Это обстоятельство можно объяснить свободной ориентацией.и вращением частиц в потоке, приводящими к ранней искусственной турбулизации всего пограничного слоя у поверхности частицы. Ббльшая часть критериальных зависимостей, указанных в табл. 2, выражается в виде Ыи Ке , что свидетельствует о распространении турбулентной зоны из кормовой области на всю контактную поверхность частицы. Если от одиночной частицы перейти к конгломератам таких частиц, в которых проявляется взаимное влияние их друг на друга, механизм процесса теплообмена еще более усложняется. [c.72]

Во-вторых, поле скоростей перед лопастными аппаратами (кроме входного) существенно нестационарно вследствие изменения во времени взаимного положения рабочих и неподвижных лопастей. Эта нестационарность является, с одной стороны, самостоятельной причиной пульсаций, а с другой — оказывает значительное влияние на процесс набухания и отрыва пограничного слоя. [c.133]

Перейдем к,нахождению явного вида функции Z)( ,- ). Диссипация энергии происходит главным образом в пограничных слоях, которые образуются вокруг твердых частиц при их обтекании ожижающим агентом [111]. Если пренебрегать взаимным влиянием пограничных слоев различных частиц, функцию D Ui ) можно представить в виде [c.221]

Композиционные пластики принципиально отличаются от механических смесей тех же компонентов взаимным влиянием фаз в пограничных слоях. При развитой поверхности раздела фаз (особенно при наполнении тонкими и профильными волокнами) объем межфазной зоны становится соизмеримым с объемом всего связующего. Следовательно, при конструировании композиции взаимное влияние компонентов на границе раздела необходимо учитывать. Далеко не во всех случаях это удается сделать расчетным путем. Взаимное влияние компонентов в межфазной зоне определяется составом композиции и условиями формования изделий. Однако пока лишь в редких случаях удается установить функциональную зависимость между механическими характеристиками композиции и теми изменениями, которые происходят на границе раздела в период формования изделий. [c.35]

Под действием сил теплового движения сегменты, петли и концы макромолекул пересекают фазовую границу, образуя флуктуационную сетку зацеплений разнородных макромолекул [4, с. 304]. Сродство однотипных сегментов макромолекул друг к другу выше, чем разнотипных, поэтому межфазный слой в смеси полимеров является участком с ослабленными связями. Выигрыш в энтропии за счет возникновения более вероятных конформаций компенсирует ослабление межфазного взаимодействия и обеспечивает образование широкой области, где и происходит значительное смешение компонентов (рис. 5 и 6). Ширина этой области и степень смешения в зависимости от параметра растворимости пока не рассчитаны. Сегментальная растворимость полимеров — явление поверхностное, оно определяется изменением поверхностного термодинамического потенциала [5, с. 25]. Поэтому возможна только качественная корреляция между растворимостью сегментов и взаимной растворимостью соответствующих олигомеров. Для получения такой качественной зависимости необходим учет изменения конформационного набора пограничных макромолекул. Наличие межфазного слоя, в который входит слой сегментальной растворимости, обнаружено методом электронной микроскопии. Образование флуктуационной сетки зацеплений оказывает влияние на свойства полимерных смесей, степень которого зависит от гибкости макромолекул. [c.16]

Попытки оценить взаимное влияние компонентов на их механические свойства предпринимались неоднократно. В частности, изучено [2] повыщение долговременной прочности при циклическом нагружении стеклянных волокон после нанесения на их поверхность различных связующих. Исследован также эффект дальнодействия [75, с. 295] различных наполнителей, проявляющийся в направленном изменении кристаллической структуры связующего [76, с. 232 77], структуры его пространственной сетки [78 79] и характера взаимодействий в пограничном слое [80]. Однако учесть взаимное влияние компонентов, используя известные расчетные формулы, не представляется возможным. [c.35]

Таким образом, скорость стесненного осаждения значительно меньше скорости свободного осаждения и вязкость суспензии выше вязкости осветленной жидкости из-за взаимного влияния пограничного слоя, окружающего отдельные твердые частицы, 134 [c.133]

Диффузионная теория учитывает взаимное проникновение концов макромолекул и цепей полимера в объем другого материала с поверхности в основном за счет теплового движения. Подтверждением диффузионной теории адгезии являются установленное экспериментально влияние повышения температуры, вызывающее ускорение проникновения концов макромолекул влияние растворителей, вызывающих разрыхление поверхностной структуры и тем самым способствующих. лучшему проникновению концов макромолекул размытость фазовой структуры в пограничном слое повышение адгезии с расширением площади контакта при увеличении удельного давления и продолжительности контакта 1 . [c.150]

ПО мере нарастания пограничного слоя должно изменяться и движение во внешнем потоке. Таким образом, начальный участок дает нам простой пример существенного взаимного влияния пограничного слоя и внешнего потока. [c.16]

Одновременный перенос энергии и массы. Во многих технологических процеесах происходит одновременный перенос энергии и массы в поток или из потока жидкости к обтекаемой поверхности (испарение, конденсация, сушка и т. д.). Взаимное влияние процессов переноса энергии и массы наиболее просто проследить на примере анализа явлений в ламинарном пограничном слое, образующемся при обтекании плоской полубесконечной поверхности, поскольку для этого случая структура потока описывается сравнительно простыми уравнениями. Для двухмерного потока несжимаемой жидкости уравнение неразрывности (1.11) записывается следующим образом [c.425]

Таким образом, скорость стесненного осаждения значительно меньше скорости свободного осаждения и вязкость суспензии выше вязкости осветленной жидкости [9] из-за взаимного влияния пограничного слоя, окружаюнхего отдельные твердые частпцы, и увеличивающегося коэффициента сопротивления. Вязкость суспензии зависит от скорости сдвига и от ее предыстории, что определяется влиянием взаимодействия агрегатов частиц, их формы и шероховатости. Так, например, для суспензии с неагрегирующими шарообразными частицами экспериментально найдена зависимость [c.131]

СТРУКТУРА ПОТОКОВ в аппаратах непрерывного действия, существенно влияет на хим. процессы, тепло- и массообмен. Для процессов в многофазных потоках важно взаимное направление движения фаз (противоток, прямоток я др.) и геом. формы движущихся объемов (пленки, струи, капли, пузыри). При рассмотрении переноса процессов существенны режим течения (ламинарный, турбулентный) и связанная с ним проблема пограничного слоя. Большое значение имеют различия во времени пребывания частиц потока в рабочем объеме и их взаимное перемешивание в результате нестационарности поля скоростей, неравномерности распределения скоростей и их разнонаправленности. В частицах потока, покидающих рабочий объем быстрее других, процесс оказывается незавершенным, в частицах же, задерживающихся в зтом объеме, он проходит глубже. Поскольку скорость процесса обычно падает во времени, его незавершенность определяется долей частиц с малым временем пребывания.. Отрицат. влияние неравномерности распределения времени пребывания тем сильнее, чем выше требуемая степень завершенности процесса. [c.548]

Новые интересные проблемы возникли в последнее время в связи с развитием электронных теорий катализа и адсорбции и теории пограничного слоя. При адсорбции ira полупроводниках, к числу которых относится большинство окислов сульфидов и т. д., на тепловой эффект и заполнение сильное влияние оказывает заряжение поверхности, которое сопровождается усилением или ослаблением адсорбции 117]. Сходное влияние должно оказывать электрическое поле. Это открывает новые пути управления хроматографическим разделением. Интересна также возможность использования газовой хроматографии для изучепия электрического состояния адсорбированных молекул и их взаимных влияний, особенно при пропускании пад адсорбентом порций газа различного изотопного состава. [c.143]

Сидоров [Л. 23] рассмотрел случай совместного действия ковекции и излучения при ламинарном обтекании плоской пластины. Однако им было получено решение в крайне приближенной форме. Решения в приближении оптически тонкого слоя были получены при анализе теплообмена в пограничном слое некоторыми авторами, апример Хоу [Л. 24] и Кохом и Да Сильвой 1[Л. 25]. В этих анализах принимается, что газ (воздух при высокой температуре) в пределах пограничного слоя только испускает, но не поглощает тепловое излучение. Это допущение справедливо нри условии, что поверхность и газ за пределами пограничного слоя являются относительно холодными. В приближении большой оптической толщины были получены некоторые результаты Вискантой и Грошем [Л. 26] для ламинарного потока в щели. Таким образом, этот анализ служит в качестве предельного решения для случая, когда оптическая толщина пограничного слоя велика. Во многих случаях при течении поглощающего газа в пограничном слое взаимное влияние конвекции и излучения незначительно. Для того чтобы оценить, при каких условиях пренебрежение эффектами взаимодействия является допустимым, в последующем анализе эффекты взаимодействия конвекции и излучения в пограничном слое будем учитывать лишь в первом приближении. Рассмотрим частный случай ламинарного течения газа вдоль плоской поверхности. [c.157]

Важнейшей чертой данной обстановки процесса является его неста-ционарность, которая усиливает взаимное влияние внутренних и внешних нолей. При этом следует отметить, что в канале в общем случае могут существовать одновременно ламинарный, переходный и турбулентный пограничные слои. Линейные области, занятые каждым из этих слоев, непрерывно меняются, а роль их долппгирующего влияния на общий ироцесс переноса перераспределяется со временем. [c.139]

По мнению автора, не ясно, в какой степени это взаимное влияние связано с электронными явлениями в пограничном слое, индуцированными электронным взаимодействием между катализатором и хемосорбированными частицами, согласно Будару [346] и Вейзу [34в], и в какой степени оно обусловлено латеральным взаимодействием или структурными изменениями на поверхности раздела твердое тело — газ. [c.22]

ЛИЧНЫМ полимерам с одной и той же молекулярной массой, а именно глобулярному белку (альбумину), разветвленному полисахариду (декстрану) и линейному гибкоцепочечному полимеру (полиэтилен-гликолю), будет получено три совершенно разных значения отсечения. Так, если раствор содержит два полимера с большим различием молекуярных масс, например 7-глобулин с М = 150 000 и альбумин с М = 69 000, отсечение более низкомолекулярного полимера оказывается зависимым от присутствия высокомолекулярного компонента из-за проявления эффектов, связанных с пограничными слоями (адсорбция на поверхности). Высокомолекулярный компонент будет полностью задерживаться, а образующийся при этом слой полимера будет значительно влиять на скорость переноса низкомолекулярного компонента. Не исключено также, что высокомолекулярный компонент просто забьет поры. То есть будет иметь место значительное взаимное влияние разделяемых полимеров. [c.192]

Закономерности влияния молекулярного веса на взаимную растворимость дают возможность высказать гипотезу о наличии сегментальной растворимости полимеров на границе раздела фаз в двухфазной смеси [24, 45, 96, 97, 100[. Действительно, при контакте двух полимеров на границе раздела начинается процесс взаимного растворения, приводящий к образованию переходного слоя, состоящего из смеси сегментов. Параметры этого слоя, т. е. его толщина и характер распределения сегментов по толщине определяются не только растворимостью сегментов, определенной из данных по совместимости олигомеров. На процесс граничного взаиморастворення налагается ограничение в виде требования к сохранению наиболее вероятной формы макромолекулярных клубков. Действительно, перемещение молекулы олигомера с молекулярным весом порядка 10 в слой другого полимера может произойти, однако, перемещение такого же по размерам отрезка макромолекулы вызовет изменение конформации клубка, что приведет к изменению энтропии системы. Видимо, растворимость сегментов должна лишь качественно согласовываться с величиной взаимной растворимости соответствующих олигомеров, количественное согласование невозможно без учета изменения конформационного набора пограничных макромолекул в зоне контакта полимеров. [c.28]