Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Модель турбулентной диффузии

Фиг. 9.5. Профили концентрации пыли в электрофильтре из параллельных пластин согласно различным моделям турбулентной диффузии частиц. Фиг. 9.5. Профили <a href="/info/678578">концентрации пыли</a> в электрофильтре из <a href="/info/329804">параллельных пластин</a> согласно различным моделям турбулентной диффузии частиц.

    Модели турбулентной диффузии [c.80]

    В отличие от моделей энергетического баланса в моделях турбулентной диффузии не имеется априорного предположения об однородности эпилимниона (п. 3.2). В этих моделях считается об- [c.80]

Таблица 3.2. Типы моделей турбулентной диффузии, обсуждаемые (классификации моделей см. табл. 3.1) в главе 3 Таблица 3.2. Типы моделей турбулентной диффузии, обсуждаемые (<a href="/info/826172">классификации моделей</a> см. табл. 3.1) в главе 3
    Это выражение аналогично формуле, используемой в моделях турбулентной диффузии, см. п. 3.1.) [c.106]

    Кишиневским и др. развита модель, в которой принято, что турбулентность распространяется до самой поверхности жидкости, причем скорость абсорбции определяется как молекулярной, так и турбулентной диффузией. [c.106]

    В последних работах М. X. Кишиневский использует основные количественные выводы модели проницания дав ей, однако, обоснование как модели кратковременного контакта фаз . Основой для построения такой модели считаются допущения о ламинарности движения жидкости на всем протяжении контакта, о независимости ее скорости от поперечной движению потока координаты и о кратковременности контакта фаз. Последнее допущение автор считает по существу основным, так как обоснованность первых двух часто вытекает именно из правомерности третьего при кратковременном контакте фронт диффундирующих с поверхности молекул газа успевает продвинуться на столь малое расстояние, что коэффициент турбулентной диффузии все еще остается меньше коэффициента молекулярной диффузии. На этом основании, по Кишиневскому можно пренебречь турбулентной диффузией и рассматривать движение вблизи свободной поверхности как ламинарное, не учитывая к тому же реальный профиль скоростей. [c.106]

    При работе реактора в условиях противотока особую роль приобретает учет отклонения от идеального режима движения сплошной фазы. Кириллов [49] и Плановский [50—52[ рассмотрели два идеальных режима движения сплошной фазы режимы идеального смешивания и идеального вытеснения, указав ири этом на наличие промежуточных режимов. Существует несколько способов описания режима движения сплошной фазы в ДЖР [48, 53—57]. При математическом моделировании ДЖР удобно воспользоваться диффузионной моделью продольного перемешивания [58, 59], в которой перемешивание сплошной фазы рассматривается как результат турбулентной диффузии на базе теории изотропной турбулентности [60, 61]. [c.138]


    Для определения среднего по сечению коэффициента турбулентной диффузии в зоне, описываемой диффузионной моделью, предложена зависимость [c.288]

    Описание модели. Рассмотрим поток в аппарате с насадкой, объем которого может быть представлен как сумма У=У,+72, где — эффективно используемый объем (объем проточных зон) 2 — объем, который может служить стоком или источником массы (объем застойных зон). К последней части объема можно отнести объем застойных зон, объем твердых частиц, объем поро-вого пространства в частицах, элементах насадки, стенках аппарата и т. д. Плотность источника или стока, т. е. количество выделяемого или поглощаемого вещества в единице объема в единицу времени, определяется характером обмена, который может происходить в объеме и на поверхности за счет как молекулярной, так и турбулентной диффузии. [c.346]

    Структура типа поршневой поток с продольным перемешиванием (диффузионная модель). Эта структура является обобщением рассмотренной выше модели идеального вытеснения, когда на механизм конвективного переноса накладывается механизм диффузионного переноса. При этом диффузионный механизм рассматривается как модельный механизм, который характеризуется некоторым эффективным коэффициентом диффузии В. В частном случае это может быть собственно молекулярная диффузия, однако чаще с помощью этого механизма моделируются эффекты неравномерности профиля скоростей по сечению аппарата, влияние турбулентной диффузии и т. п. [c.111]

    Для определения наихудшей ПФ для дегидратора с горизонтальным потоком сырья при интенсивном турбулентном перемешивании в рабочей зоне аппарата рассмотрим модель отстоя при следующих предположениях. Будем считать, что интенсивность перемешивания однородна по длине аппарата и может меняться только по его высоте. При этом коэффициент турбулентной диффузии является функцией [c.133]

    В моделях К-типа численно интегрируются по двум или трем измерениям уравнения сохранения массы, импульса или энергии. Перенос массы обусловлен турбулентной диффузией и пропорционален разности концентраций. [c.121]

    Для создания математической модели аппарата с учетом перемешивания жидкости или газа необходимо определить коэффициент продольного перемешивания, т. е. перемешивания по высоте пенного слоя (или число Пекле для продольного перемешивания Ре = и)гН/В), либо число идеальных реакторов в каскаде, идентичном реальному реактору. В зависимости от принятой для описания процесса модели, направления и характера потоков исследователи дают разные названия коэффициентам перемешивания коэффициент обратного перемешивания, коэффициент турбулентной диффузии, коэффициент продольного перемешивания и др. В дальнейшем величину, характеризующую перемешивание вдоль оси основного движения фазы, будем называть просто коэффициентом перемешивания [c.158]

    Впоследствии были предложены модифицированные модели обновления поверхности, авторы которых стремились уточнить механизм нестационарного переноса, слишком упрощенный в модели проницания (пренебрежение турбулентной Диффузией, допущение о постоянстве периода проницания 6). В модели, предложенной М. X. Кишиневским, допускается, что массоотдача вплоть до границы раздела фаз осуществляется совместно молекулярной и турбулентной диффузией, и поэтому в уравнение (Х,24) вместо D необходимо вводить эффективный коэффициент диффузии Одф = D - - e . [c.398]

    Идеальная объемная модель турбулентного горения — растянутое ламинарное пламя. Это означает, что характерное время турбулентности должно быть мало по сравнению с продолжительностью реакции. Такое соотношение может иметь место, например, при мелкомасштабной, но интенсивной и однородной по всему объему турбулентности. Для объемной модели полностью применима теорема ламинарного горения с заменой молекулярного коэффициента диффузии на турбулентный Таким образом, для расчета и . можно использовать формулы тепловой теории нормального горения, в которых вместо ол Ро) нужно подставить D = = %jl p >). Следовательно, [c.137]

    Видимо, всегда можно подобрать такие условия, при которых будет осуществляться та или иная модель горения. Задача теории заключается в количественном определении этих условий и в расчете характеристик горения скорости распространения, ширины зоны реакции, пределов воспламенения и т. д. В практически интересных случаях (камеры сгорания, топки и т. д.) в пламени одновременно могут наблюдаться признаки различных моделей. В теории турбулентного горения большую роль играют молекулярно-турбулентная диффузия и смешение. [c.138]

    Диффузионная модель. Наличие эффектов распределения элементов жидкостей по сечению аппарата или эффектов турбулентной и молекулярной диффузии приводит к необходимости учитывать неравномерность распределения элементов жидкости по времени пребывания. Этот учет осуществляется использованием диффузионной модели, одним из параметров которой является коэффициент турбулентной диффузии. [c.73]


    Таким образом, единственным параметром, определяющим характер распределения по времени пребывания в соответствии с этой моделью, является число Ре, в которое входит величина коэффициента турбулентной диффузии Дь. [c.73]

    Диффузионная модель. Структура потока жидкости предполагает наличие обратного перемешивания, характеризуемого коэффициентом турбулентной диффузии [c.125]

    Модель аэротенка с обратным перемешиванием при сосредоточенной подаче сточной воды и активного ила. При составлении модели примем, что обратное перемешивание в аэротенке учитывается коэффициентом турбулентной диффузии Дт, а кинетика роста биомассы активного ила и утилизации субстрата подчиняется уравнению Герберта. Система уравнений модели для рассматриваемого случая имеет вид [c.231]

    Осаждение на подстилающую поверхность может быть описано одномерной моделью, учитывающей только вертикальный перенос озона из свободной атмосферы за счет турбулентной диффузии и пренебрегающей адвекцией (уравнение (5.44), сравни с уравнением (1.17) в разд. 1.2.2), а также образование и разрушение озона в воздухе  [c.167]

    При изложении конкретных принципов будем в миниатюре сохранять структуру принятого в этой книге изложения вначале обсудим приложение моделей турбулентной диффузии и термоклина, затем — моделей биолого-химических циклов и наконец — модели эвтрофикации. Заключительные разделы этой главы посвящены описанию технической реализации рекомендаций, выработанных струйными и дестратификационными моделями. [c.239]

    Некоторые из первых разработанных моделей решались аналитически. Дейк и Харлеман [98], используя одномерную модель турбулентной диффузии, учитывающую и процессы поглощения солнечной радиации, пренебрегли вихревой диффузией, что позволило им записать уравнение (3.23) (для случая глубокого озера, т. е. когда Л onst) в виде [c.240]

    Вспомним, что, разбирая в п. 3.1 первые численные модели турбулентной диффузии, мы отмечали, что различные модели строятся на разнообразных приближениях и используют разного вида параметризации. Так, Рьян и Харлеман [457] в своей модели учитывают изменчивость площади озера, молекулярную (но не вихревую) диффузию, вертикальную адвекцию и конвекцию, а также используют полный энергетический баланс свободной поверхности озера в качестве поверхностного граничного условия. Конвективный член вводится в расчеты для тех периодов времени, когда верхние слои эпилимниона становятся нестабильными (т. е. более плотными по отношению к нижележащим промежуточным слоям). Авторами используется простая схема энергетического баланса (рис. 7.4), в которой температура перемешанного слоя Гс. п задается следующей формулой [c.243]

    Модели, анализируемые здесь, относятся к классам либо диффузионных, либо дисперсионных моделей. Диффузионными мы называем полуэмпирические модели турбулентной диффузии, формирующиеся путем записи дифференциальных уравнений в частных производных, О фажающих турбулентную диффузию. Концентрация поллютанта и скорости движения несущей среды рассматриваются в них первоначально как случайные величины. Для получения соответствующих уравнений относительно средних значений скоростей, математического ожидания концентраций и их замьп<ания приходится привлекать дополнительные соотношения К-теории турбулентной диффузии. Согласно К- теории турбулентной диффузии, поток поллютанта в некоторой точке, направленный вдо. ь той или иной пространственной координаты, пропорционален градиенту концентрации вдоль этой оси. В итоге получается [c.175]

    Однопараметрическая дафф/эионная модель представляет собой модель идеального вытеснения, осложненная обратным перемешиванием, следующим формальному закону диффузии. Дополнительным параметром, характеризующим эту модель, служит коэффициент турбулентной диффузии или коэффициент продольного перемешивания 0 .  [c.29]

    Предложены и проанализированы [71, 72] двухмерные диффузионные модели, учитывающие наряду с продольной турбулентной диффузией наличие поперечного перемешивания и градиента скорости в ллоокости, перпендикулярной направлению потока. [c.31]

    Диффузионная модель. Нестационарный перенос вещества в потоке описывается уравнением (11.12). Для однонаправленного процесса переноса, осуществляемого за счет турбулентной диффузии и осевого перемешивания (что оценивается введением коэффициента продольного перемешивания Е ), уравнение (11.12) имеет вид  [c.47]

    Если режим движения жидкости ближе к турбулентному, чем к ламинарному, то, кроме рассмотренных выше факторов, следует учитывать также и влияние турбулентной диффузии. Значение коэффициента турбулентной диффузии во всем объеме реактора, за исключением его части, непосредственно прилегающей к стенке, как правило, значительно больше значения коэффициента обычной молекулярной диффузии, и его величина возрастает с увеличением числа Рейнольдса В этом случае радиальная компонента оказывает также положительное воздействие, поскольку она компенсирует эффекты, препятствующие применению простого метода расчета, описанного в 2.2 и основанного на модели идеального вытеснения среды. В ряде работ [22—29] показано, в каких случаях продольная турбулентная диффузия влияет обратным образом и исключает возможность исиользования модели идеального вытеснения. В недавно опубликованных работах Левеншпиля [30], Крамерса и Уэстертерпа [9] приводятся интересные обзоры по данному вопросу. В первом приближении для простых реакций можно принять, что, если [c.60]

    Точность, вносимая граничными условиями (VI.27), является, однако, обманчивой. Дело в том, что при их выводе предполагается, что диффузионная модель справедлива повсюду, в том числе и для процессов переноса на малых расстояниях. На самом деле, однако, не существует систем, в точности описывающихся уравнением конвективной диффузии (VI. 14) или (VI. 15) с постоянными значениями линейной скорости потока и коэффициента диффузии. В случае турбулентного потока в реакторе без насадки скорость потока почти постоянна по всему сечению аппарата (кроме тонкого слоя близ его стенки), однако коэффициент турбулентной диффузии является переменной величиной, увеличиваясь пропорционально расстоянию от стенки реактора. В ламинарном потоке перенос вещества осуществляется молекулярной диффузией, так что коэффициент диффузии постоянен. Однако основная причина случайного разброса времени пребывания в реакторе — сильное различие локальных скоростей потока на различных расстояниях от стенки аппарата. Наконец, в реакторах с насадкой, отклонение времени пребывания в реакторе от среднего знйчения вызывается образованием турбулентных вихрей в промежутках между твердыми частицами, разбросом локальных скоростей потока за счет неоднородности упаковки слоя и задержкой вещества в застойных зонах. Во всех этих случаях распределение времени пребывания в реакторе делается близким к нормальному, если длина аппарата достаточно велика, и только в этих условиях диффузионная модель становится пригодной для приближенного описания процесса. [c.211]

    Кинетические модели трансформации органических веществ основаны на аналогиях с простейшими моделями химических, биохимических, трофодинамических (связи субстрат — организмы или хищник —жертва ) процессов (табл. VI-3). Наиболее широко используется химическая аналогия, особенно уравнение простой реакции 1-го порядка. Широкое использование этого-уравнения объясняется его простотой и возможностью легко рассчитывать константу скорости по экспериментальным данным, а также получать аналитические решения упрощенных уравнений турбулентной диффузии неконсервативного вещества. [c.151]

    В этом уравнении величина wH D p = Ре характеризует соотношение потоков вещества, переносимого с основной ско ростью W и турбулентной диффузией D p. Критерий Ред является основным пара.метром диффузионной модели реактора, которая наиболее часто используется при моделировании химических реакторов. Входящий в нее линейный рёзмер характеризует крупномасштабные пульсации, и в качестве его могут быть приняты высота секции аппарата или его диаметр. [c.35]

    Построим теперь динамическую модель процесса абсорбции в насадочном аппарате, учитывающую продольное перемешивание фаз. В реальных аппаратах продольное перемешивание фаз объясняется рядом причин прежде всего различием скоростей движения фаз в разных точках аппарата и, кроме того, турбулентной диффузией фаз, уносом частиц одной фазы (например жидкости) потоком другой фазы (газа). Подробное теоретическое описание продольного перемешивания, учитывающее все перечисленные факторы, в настоящее время отсутствует. Для описания структуры потоков в аппарате обычно используют упрощенные модельные представления. Наиболее распространенными из них являются ячеечная и диффузионная модели. В данной книге для описания структуры потоков используем вторую из этих моделей, согласно которой перемешивание фаз в аппарате аналогично процессу диффузии. В диффузионных процессах при наличии градиента концентрации какого-либо вещества возникает поток этого вещества, называемый диффузионным потоком, который пропорционален градиенту концентрации. Поскольку процесс перемешивания аналогичен процессу диффузии, можно считать что и в насадочном аппарате возникает поток вещества определяемый законом Фика / = = —pZ)gгad0, который в одномерном случае имеет вид / = [c.17]

    Обычно считают, что в пограничном диффузионном слЬе перенос осуществляется путем молекулярной и конвекз ивнр диффузий, а турбулентная диффузия в нем отсутствует. При такой точке зрения понятие пограничного диффузионного слоя по существу эквивалентно понятию пленки в пленочной модели. Одна- [c.102]

    Отсюда цитированные авторы [65, 66] сделали вывод, что в условиях интенсивного перемешивания перенос вещества происходит путем турбулентной диффузии, а ролью молекулярной диффузии можно пренебречь. Для объяснения результатов этих работ Пратт предложил модель, рассмотренную выше (стр. 108). [c.119]

    Можно рассматривать аппарат состоящим из ряда последовательно соединенных ячеек, в каждой из которых происходит полное перемешивание (ячейковая модель). Часто считают, что продольное перемешивание может быть описано уравнением диффузии, в которое вместо коэффициента диффузии вводится коэ( ициент продольного перемешивания (диффузионная модель). Этот коэффициент учитывает на только диффузию в осевом направлении, но также диффузию в радиальном направлении, обусловленную неравномерностью распределения потоков по поперечному сечению аппарата. Коэффициент продольного перемешивания больше коэффициента турбулентной диффузии, но с увеличением скорости, потока разница между этими коэффициентами сглажи- [c.238]

    Считается, что частица переносится диффузией от центра трубы на расстояние А от стенки. Это соответствует области / на фиг. 11.2. Оставшееся расстояние (область //) частица проходит исключительно за счет своей инерции без помощи турбулентной диффузии. Таким образом, предполагается, что в области /< частица имеет коэффициент турбулентной диффузии, равный коэффициенту турбулентного переноса импульса в газе. На границе областей I к II радиальная скорость частиц считается равной среднеквадратичной пульсационной скорости среды в этой точке. Кроме того, величина этой скорости считается достаточной для того, чтобы частицы могли достичь стенки за счет своей инерции. Ясно, что эта модель является суще- [c.348]

    Однопараметричеекая модель. В данном случае основой является модель вытеснения, осложненная обратным перемешйванием, следующим формальному закону диффузии.. Параметром, характеризующим модель, служит коэффициент турбулентной диффузии, или коэффициент продольного перемешивания В . При составлении однопараметрической диффузионной модели принимаются следующие допущения изменение концентрации субстанции является непрерывной функцией координаты (расстояния) концентрация субстанции в данном сечении постоянна объемная скорость потока и коэффициент продольного перемешивания не изменяются по длине и сечению потока. [c.112]

    Количеств, описание процессов X. т. основано на законах хим. термодинамики, переноса кол-ва движения, теплоты и массы (см. Переноса процессы. Турбулентная диффузия) и хим. кинетики. При расчете и проектировании химико-технол. процессов и аппаратов определяют 1) материальные потоки перерабатываемых в-в 2) энергетич. затраты, необходимые для осуществления процессов 3) осн. ра.змеры. laшин и аппаратов. Анализ кинетич. закономерностей позволяет определить оптим. условия ведения процесса, при к-рых размеры аппаратов будут минимальными. Матем. моделирование, широко используемое при расчетах и проектировании хим. процессов и оборудования, включает формализацию процесса в виде матем. записи, задание разл. значений режимных параметров системы для отыскания на ЭВМ значения выходных параметров и эксперим. установление адекватности модели изучаемому объекту. Оптимизация работы агрегатов и химико-технол. систем осуществляется по экономическим и энерго-технологическим показателям. [c.647]

    Методы расчета. Количеств, описание процессов X. т.ос-новано на законах хим. термодинамики, переноса кол-ва движения, теплоты и массы (см. Макрокинетика, Переноса процессы. Турбулентная диффузия) и хим. кинетики. Анализ кинетич. закономерностей единичных процессов, их взаимного влияния позволяет разработать технол. режим, т. е. огттимальную совокупность параметров (т-ра, давление, состав исходной реакционной смеси, природа катализатора), определяющих такие условия работы апп ата или системы аппаратов, к-рые позволяют получить наиб, выход продукта или обеспечить наименьшую его себестоимость. Мат. моделирование, широко используемое при расчетах хим. процессов и оборудования, включает формализацию процесса в виде мат. записи, задание разл. значений режимных параметров системы для отыскания с помощью ЭВМ значения выходных параметров и эксперим. установление адекватности модели изучаемому объекту. Оптимизация работы афегатов осуществляется по экономич. и энерго-технол. показателям. Если прежде при этом стремились достичь макс. результата по одному параметру, напр, получить макс. выход продукта, то теперь требуется оптимизация, включающая учет таких параметров, как энергетич. и материальные ресурсы, защита окружающей среды, обеспечение заданного качества продуктов, безопасность процессов, продуктов и отходов произ-ва. [c.238]

    Свойства данного турбулентного потока в среднем остаются неизменными. Для того чтобы охарактеризовать эти свойства, были предложены различные модели явления. Наиболее известной из них является модель турбулентной среды, предложенная Прандтлем. По аналогии с теорией движения молекул, где коэффициент дуффузии О принимается равным трети произведения длины пути свободного пробега молекул X на среднюю скорость молекул с, турбулентный перенос в модели Прандтля условно характеризуется средним по времени коэффициентом турбулентного обмена е = = /ш, где / — масштаб (или путь) турбулентности т — пульсацион-ная скорость, равная разности между мгновенной скоростью и средней по времени скоростью потока или частицы. Размерность коэффициента турбулентного обмена та же, что и размерность коэффициентов диффузии, температуропроводности и кинематической вязкости, т. е. м /с. В статистических теориях турбулентности для характеристики структуры поля турбулентного потока используются статистические соотношения (корреляции) между различными составляющими скорости. [c.30]

Смотреть страницы где упоминается термин Модель турбулентной диффузии: [c.136]    [c.126]    [c.99]    [c.181]    [c.460]    [c.221]    [c.109]   
Инженерная лимнология (1987) -- [ c.74 , c.75 , c.80 , c.99 , c.243 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Диффузия турбулентная

Модели турбулентности

Модели турбулентности е модель

Турбулентная диффузия и турбулентность



© 2025 chem21.info Реклама на сайте