Трубы, течение, массообмен

Если стандартные элементы в теплообменнике расположены симметрично, можно ожидать, что тепло- и массообмен в каждом из элементов всей системы будет таким же или по крайней мере пропорциональным тепло- и массообмену в изолированном элементе. Это можно показать на следующем примере. Рассмотрим кожухотрубный теплообменник, в котором температура кожуха поддерживается постоянной в результате испарения жидкости (рис. 1). Если коэффициент теплоотдачи в трубах определяется только скоростью, то можно воспользоваться и—а-методом. Коэффициент теплоотдачи при ламинарном илн турбулентном течении можно рассчитать при известной скорости течения. Если размеры всех труб одинаковы, а скорость течения определяется гидравлическим сопротивлением, то коэффициенты теплоотдачи всех труб также одинаковы. Температура жидкостной среды в трубе изменяется от А, о во входном сечении до 7 на выходе в соответствии с уравнением [c.84]

Конденсация паров происходит в объёме закрученного потока, а также на внутренней охлажденной поверхности труб или, как их еще называют, камер энергетического разделения. Процесс конденсации паров на охлаждаемой поверхности зависит от скорости перемещения пара к поверхности, от коэффициента конденсации (отношение числа конденсирующихся молекул к общему числу молекул этого вещества в потоке, достигающем поверхности конденсации) и скорости отвода тепла от охлаждаемой поверхности. Пленочная конденсация определяется термическим сопротивлением пленки жидкости, которая зависит от режима её течения и толщины. Конденсация паров сопровождается двумя процессами -теплообменом и массообменом. В нашем случае следовало учесть, что при переносе вещества с большей интенсивностью, чем интенсивность теплообмена, парциальное давление паров будет меньше давления, соответствующего насыщенному состоянию. Конденсация на охлаждаемой поверхности будет происходить, если её температура не превышает точку росы. [c.231]

В работе [35] обобщены опытные данные по тепло- и массообмену при конденсации пара из парогазовых смесей в условиях вязкостного и вязкостно-гравитационного режимов течения. Опыты по конденсации паровоздушной смеси внутри горизонтальной трубы с пористыми стенками (с отсосом конденсата) были проведены в следующем диапазоне изменения основных параметров процесса Р = 0,035 -I-0,15 МПа м сч = 0,0752,2 м/с Кесм = = 380 2000 = 282 -ь 363 К Аг = 10 10в Ь о = 0,02 2,0 Уг = 0,0640,55 /Пп = 0,05 0,9. Здесь — массовая доля водяного пара в смеси йд—фактор проницаемости, определяемый по формуле (5.34). [c.167]

Б о б е Л. С., Солоухин В. А. Тепло-и массообмен при конденсации пара из парогазовой смеси при турбулентном течении трубы. — Теплоэнергетика, 1972, № 9, с. 27—30. [c.129]

На практике возможно некоторое смещение указанных диапазонов. Так, при очень плавном входе жидкости в круглую трубу и отсутствии каких-либо внешних возмущений удается сохранить ламинарный режим при Ке, заметно превышающих 2300. Наоборот, при неблагоприятных условиях входа (наличии вибрации, турбулизующих вставок, шероховатости стенок канала) течение становится турбулентным при Ке значительно ниже 10 . Особенно сильное влияние внешние условия оказывают на течение в переходном режиме — его характеристики могут смещаться в сторону ламинарного либо турбулентного. В этом смысле переходный режим плохо воспроизводится, так что расчетные формулы для различных эффектов переноса в переходном режиме (не только в гидравлике, в тепло- и массообменных процессах — тоже) обычно весьма ненадежны и пригодны лишь для определения качественных связей между различными факторами и приближенной оценки численных значений характеристик процесса. [c.144]

Массообмен в газовой фазе. При ламинарном режиме и установившемся течении газа в трубе задача решается теоретически [12] на основе уравнения конвективного массообмена. Решение хорошо аппроксимируется уравнениями [c.541]

До сих пор мы рассматривали массообмен между жидкостью и плохо обтекаемыми телами. Обтекание таких тел потоком жидкости обычно сопровождается отрывом пограничного слоя и образованием вихревой зоны позади тела. Это необычайно осложняет анализ н расчет переноса вещества. Поэтому наибольшие успехи в развитии теории массообмена достигнуты применительно к безотрывным течениям. Класс течений такого рода довольно широк в него входит движение жидкости но трубе, а также двин ение жидкости, побуждаемое вращением цилиндра или диска. Растворение материала трубы движущейся но ней жидкостью встречается в технике растворения [19]. Последовательная теория развита в работах Т. С. Корниенко [104]. Для условий развитого диффузионного слоя при Рг 1 и турбулентном движении жидкости по трубе получен следующий результат [c.21]

Консетов В.В. Доманский О.В. Трение и теплообмен на гидродинамическом начальном участке круглой трубы и плоского канала при ламинарном течении неньютоновских жидкостей // Сб. Тепло-и массообмен в неньютоновских жидкостях. М. Энергия. 1968. [c.149]

Однако при пленочном течении по внутренней поверхности труб значение Гц, сильно зависит от конструкции оросителя. Эти данные представляют значительный интерес, в частности, при определении расхода воды на орошение поверхностных теплообменников, а также во многих массообменных (абсорбция, экстрагирование) и химических процессах. [c.78]

Влиянию осевого рассеяния и распределения времен пребывания на работу химико-технологического оборудования посвящена обширная литература. Цель же настоящего раздела — описать явления, вызывающие рассеяние, и показать природу имеющихся данных по осевому и радиальному рассеянию в однофазном потоке жидкости через стационарный слой твердых частиц. Воздействие аксиального рассеяния на работу массообменного оборудования, такого, как промышленные насадочные абсорберы, обсуждается в главе П. В разделе 4.11 рассмотрено осевое рассеяние при течении в трубах и каналах без насадки. [c.148]

Массообмен между стенкой вертикальной трубы или наклонной плоской поверхностью и стекающей пленкой жидкости имеет, возможно, небольшое практическое значение, но представляет особый интерес, так как относится к струйному течению среды через слои, образованные частицами катализатора. Соответствующий случай теплоотдачи от стенки к стекающей пленке, однако, весьма существен в промышленной практике. [c.238]

Приведенные выше данные относятся к процессам испарения и ректификации в колоннах со смоченными стенками при турбулентном режиме течения газа. Уравнение Гретца, описывающее перенос в ламинарный поток с параболическим профилем скоростей, должно удовлетворяться при ламинарном режиме течения с Не < 2000. Джиллиленд, однако, установил, что его данные, полученные при низких числах Рейнольдса для газа, лучше отвечают уравнению, выведенному для течения поршневого типа, когда скорость остается неизменной по диаметру. Эксперимент проводился в изотермических условиях при прямоточном и противоточном режимах течения следовательно, свободная конвекция не должна была искажать предполагаемый параболический профиль скоростей. Сведения о массообмене при значениях Не < 2000 можно получить, используя значения А (см. табл. 3.2) в виде зависимости от Dt/yl, где уо — радиус трубы, а t — время прохождения газа через трубу при средней или усредненной его скорости. [c.244]

Физические свойства газов берутся при среднемассовой температуре Т в данном сечении. Обзор современных данных о гидродинамических и массообменных характеристиках турбулентных течений в шероховатых трубах содержится в [103]. [c.202]

Исследовали стабильность пленочного течения жидкости в процессах абсорбции и адиабатической ректификации. Опыты проводили на противоточном пленочном аппарате типа труба в трубе с массообменом в кольцевом зазоре (диаметр внутренней трубки 18 мм, наружной 30 мм). Пленка жидкости стекала по внутренней стальной трубке. Разрыв жидкостной пленки определяли визуально через наружную стеклянную трубку. Изучали системы, в которых при массообмене поверхностное натяжение по колонне уменьшается сверху вниз (так называемые отрицательные системы по классификации Цюйдербега). При абсорбции исследовали систему вода — аммиак — воздух, при ректификации — системы бензол — гептан, дихлорэтан — толуол, бензол — пропанол и пропанол — вода. [c.20]

Доманский О.В., Консетов В.В. Теплообмен на начальных участках круглых труб и плоских каналов при ламинарном течении жидкостей // Тепло-и массообмен в неньютоновских жидкостях. М. Энергия, 1968. С. 146-156. [c.263]

При местной закрутке потока благодаря силам вязкости происходит непрерывное изменение структуры вращающегося потока по длине трубы. Центробежные силы оттесняют поток к стенке трубы, что приводит к изменению поля скоростей и градиента статического давления по радиусу трубы. Закрученное движение в трубах характеризуется еще одним важным параметром. В трубах имеет место течение, аналогичное обтеканию вогнутой поверхности, при изменяющемся радиусе ее кривизны , зависящей от угла ввода потока через закручивающее устройство. Известно, что около вогнутой поверхности возникают вихри Тейлора-Гёртлера и существенно усиливаются тепло- и массообменные процессы. [c.13]

В последние два десятилетия широкое распространение получили теплоносители для мягкого регулируемого обогрева промышленных установок. В установках, работающих при атмосферном давлении, в качестве сред-теплоносителей для температур около 340 °С применяют минеральные масла или некоторые другие органические среды. Минеральные масла нетоксичны и некор-розионны, удобны в работе, сохраняют способность к прокачиванию даже при низкой температуре и не вызывают растрескиваний зимой на линиях и резервуарах. При высоких температурах они имеют удовлетворительную удельную теплоемкость (рис. 153) и малую вязкость, обеспечивая эффективный теплообмен. Работа с маслом гораздо менее опасна, чем с паром или щелочными металлами. Поточная схема нагревательной установки, работающей при низком давлении с принудительной циркуляцией, показана на рис. 154. Установка имеет первичный и вторичный контуры для предотвращения термических перегрузок в случае снижения или прекращения потребления тепла. Нагрев осуществляется электричеством, паром или открытым пламенем. При применении органических теплоносителей следует проявлять осторожность в отношении скорости течения среды в нагревательных трубах, которая должна быть всегда достаточно высокой для того, чтобы температура пленки жидкости-теплоносителя у стенки трубы никогда не достигала уровня начала крекинга или кипения. При турбулентном течении, которое является предпочтительным для высокой эффективности теплопереноса, тонкая пленка возле стенки остается в области ламинарного течения (граничное течение Прандтля, рис. 155 111.1051). Скорость ламинарного слоя наполовину меньше скорости жидкости в объеме трубы это предотвращает быстрый массообмен с турбулентной фазой. Толщина [c.360]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология