Поршневой слой режим границы

Разработка проблем, связанных с устойчивостью однородных дисперсных потоков, описываемых двухскоростной континуальной моделью, еще далека от завершения. С точки зрения практических задач, решение проблемы устойчивости позволило бы получить научно обоснованные закономерности для определения границ существования однородных режимов течения. Давно замечено, что однородные режимы движения частиц при некоторых условиях нарушаются. Так, при ожижении твердых частиц газами при нормальных давлениях псевдоожиженный слой неоднороден. Он представляет собой слой взвешенных частиц с пористостью, близкой к пористости плотноунакованного слоя, в котором поднимаются заполненные газом свободные от частиц полости, получившие название пузырей. В аппаратах и трубах небольшого размера движение твердых частвд в газах сопровождается образованием газовых полостей, занимающих все сечение аппарата (так называемый поршневой режим движения твердой фазы). Установлено, что пузыри и поршни являются следствием нарастания малых возмущений пористости, т. е. проявляющейся неустойчивости потока твердых частиц. Однако неустойчивость наблюдается далеко не во всех дисперсных потоках. Ожижаемые жидкостью слои небольших твердых частиц из не слишком плотного материала однородны. Опыты по ожижению частиц газами при высоком давлении указывают на явный переход от однородного режима псевдоожижения к пузырьковому. При снижении давления не наблюдаются неоднородности при движении эмульсий в несмешивающихся жидкостях и небольших (до мм) пузырьков. В [26] показано, что причиной неустойчивости двух взаимодействующих фаз в дисперсных потоках является инерция частиц. Небольшое локальное увеличение концентрации частиц в потоке в соответствии с безынерционным законом движения (см. уравнение (3.3.2.69)) должно приводить к локальному уменьшению скорости их движения. Однако частицы в реальных потоках в большей или в меньшей степени обладают инерцией и не могут изменить скорость мгновенно. Поэтому, следуя за возникшим уплотнением, они догоняют частицы, движущиеся в уплотнении с меш.шей скоростью, и, таким образом, возникшее возмущение нарастает. [c.194]

В некоторых случаях такой режим пытаются привести к более организоваЕшой структуре. Например, поршневой режим твердой фазы при пневматическом транспорте позволяет снизить расход газа и, следовательно, повысить эффективность пиевмотранспортного процесса. В иных случаях, напротив, пытаются расширить границы устойчивого континуального режима течения наложением на многофазную среду интенсивных периодических воздействий, которые разрушают образующиеся структуры. Подобным примером может служить псевдоожиженный слой, на который накладывают периодические воздействия (см. пример 2.5.4.2). Однако во многих случаях с дискретными структурами приходится М1фиться, хотя они снижают эффективность проводимого процесса, существенно затрудняют его моделирование и требуют значительных затрат на экспериментальные исследования и обобщение их результатов. [c.208]

В аппаратах с псевдоожиженным слоем малого диаметра обычно наблюдается -поршневой режим псевдоожижения, при котором часть газа проходит через слой в виде газовых пробок- (см. рис. 14). Движение газовой и твердой фаз в окрестности газовой пробки рассматривалось в разделе 5 предыдущей главы. В данном разделе будет изложена математическая модель массообмена газовой пробки с плотной фазой псевдоожиженного слоя. Ограничимся рассмотрением таких псевдоожиженных систем, в которых скорость подъема газовой пробки значительно превышает скорость газа, необходимую для начала псевдоожижения. Такое условие выполняется для псевдоожиженных слоев, в которых твердые частицы имеют весьма малые размеры. В этом случЗе границы газового пузыря и области циркуляции газа практически совпадают. Массоперенос от газовой пробки для таких систем определяется диффузией целевого компонента. Предполагается, что концентрация целевого компонента меняется в узких областях, прилегающих к поверхности газовой пробки. Изменение концентрации целевого компонента внутри-газовой пробки и в плотной [c.200]

Для уменьшения водопроницаемости призабойной зоны и прилегающих к ней областей пласта, увеличения их газопроницаемости вводят гид-рофобизирующие поверхностно-активные вещества (ПАВ) в виде пенообразующих растворов. При этом на границе раздела газ—вода образуется стабильный эмульсионный слой, обеспечивающий режим поршневого замещения жидкости газом даже при небольших концентрациях пенообразователя. Другой способ заключается в применении на границе раздела буферного газа, растворимого в воде и этим изменяющего коэффициент поверх-НОСТ1ЮГО натяжения на границе газ— жидкость. Интенсифицирующие способы эксплуатации ПХГ оказываются значительно выгоднее увеличения числа скважин. [c.421]