Пузыри газовые экспериментальные исследования

Методы экспериментального исследования газовых пузырей [c.6]

B. Г. Айнштейна и некоторых других. Наряду с этим отдельные важные проблемы псевдоожиженного состояния, развитые, главным образом, в советских работах, остались, к сожалению, за пределами книги. Так, не освещены вопросы развития газовых струй в псевдоожиженном слое, поднятые в работах Н. А. Шаховой и др., хотя они имеют непосредственное отношение к возникновению газовых пузырей, теоретическое и экспериментальное исследование которых занимает большую часть книги. Совсем не затронуты статистические модели (кинетическая теория) псевдоожиженных систем, развитые в работах Ю. А. Буевича, [c.10]

Экспериментальные исследования [74] показали, что динамическая скорость, определяемая уравнением (111.20), характеризует перенос количества движения только при < 0,1 м/с, т. е. при малом газосодержании фр. С увеличением фр около поверхности, омываемой газожидкостной смесью, появляется значительное количество мелких газовых пузырей, затрудняющих проникновение турбулентных пульсаций из ядра потока в пристенный слой. Анализ проникновения этих пульсаций при равномерном распределении газовых пузырей сферической формы около твердой стенки показал, что интенсивно омываться возмущенным потоком будет только часть поверхности, площадь которой пропорцио- [c.68]

Экспериментальное исследование распределения порозности над поднимающимся в псевдоожиженном слое газовым пузырем, в котором сопоставляются результаты Джексона и экспериментальные данные, проводилось в работе [67, с. 257 ]. Поскольку эксперименты проводились с двумерным псевдоожиженным слоем, в данной работе теория Джексона модифицирована для случая двумерного газового пузыря. В этой работе показано, что экспери-ментально измеренное поле порозности качественно соответствует полю этой величины, полученному теоретическим путем. Экспери- [c.131]

Результаты экспериментального исследования размеров области замкнутой циркуляции газа, образующейся около газового пузыря при условии b i, > Vf° имеются, например, в работах [32, с. 122 93]. На рис. 12 показано сопоставление теоретически рассчитанных размеров области и размеров, найденных экспериментально [32, с. 122]. Эти данные указывают на. хорошее совпадение теоретических и экспериментальных результатов. [c.141]

О величине уь входящей в формулы (6.17), (6.21), можно судить на основе экспериментальных исследований о скоростях массообмена между газовыми пузырями и жидкостью. Величину Wi можно вычислить по уравнению Стокса, учитывая данные о вязкости водонасыщенных гранитных расплавов, а также размеры пузырей в стеклах, лавах и плутонических породах. О величине k можно судить по коэффициентам распределения между водяным паром и жидкостью, предельной величиной k следует считать единицу. Значения величин р и уже обсуждались. Для расчетов использовались следующие вариации значений параметров Yi =y2==Y= 10 l/ Wi = 10 10" см/с xi = 0,5- 0,9 p = = 0,054-0,2 10-3-1. [c.111]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЕЙ [c.122]

Почти все описанные выше методы могут быть использованы для исследования промышленных аппаратов с псевдоожиженным слоем в реальных рабочих условиях и дать практическую информацию (более пли менее ценную) о реальных системах. Для более детального изучения природы газовых пузырей необходимы, однако, специальная экспериментальная техника и соответствующие приборы. Наиболее ценную информацию дают опыты с двухмерными псевдоожиженными слоями. [c.126]

В других работах рентгенографическое исследование единичных пузырей не обнаружило хорошего совпадения теоретических и экспериментальных радиусов кривизны близ вершины газовой пробки, причем опытные величины были существенно меньше теоретических такое расхождение можно объяснить влиянием кильватерной зоны пузыря. [c.183]

Считается, что наличие пузырей в слоях, псевдоожиженных газом, вызывает до некоторой степени проскок газового потока в слое с соответствующим уменьшением времени контактирования [1]. При создании модели процесса исевдоожижения предполагалось также, что встречается движение газа, направленное вниз [2]. Доказательство таких утверждений является обоснованным. Настоящее исследование предназначено для получения экспериментальных данных о структуре потока, [c.49]

Результаты теоретического исследования движения газовых пузырей в псевдоожиженном слое могут быть сопостав лены с экс- периментальными данными. При этой экспериментальные данные представляют собой [32, с. 74] результаты исследования скорости подъема газовых пузырей в псевдоожиженном слое, распределения давления газа и порозности псевдоожиженного слоя вблизи пузыря, формы, размеров и расположения области циркуляции, газа около пузыря. [c.140]

К числу экспериментально полученных результатов, математическое описание которых не может быть получено на основе теории, базирующейся на допущении о том, что тензор напряжений твердой фазы псевдоожиженного слоя имеет такой же вид, как и тензор напряжений идеальной жидкости, относятся результаты исследования траекторий движения твердых частиц слоя, обусловленного подъемом пузыря [127]. Траектории движения частиц идеальной жидкости, вызванного подъемом в ней сферического пузыря имеют характерную петлеобразную форму [114]. Однако подобных траекторий движения твердых частиц при подъеме газовых пузырей, в псевдоожиженном слое не наблюдается. Поэтому Габор [127] рассматривал возможность использования различных моделей тензора напряжений твердой фазы слоя при описании движения твердых частиц, вызванного подъемом пузырей. Предполагается, что порозность псевдоожиженного слоя постоянна всюду вне пузыря, а членами в уравнениях гидромеханики, пропорциональными плотности газа, можно пренебречь. Тогда система уравнений гидромеханики псевдоожиженного слоя принимает следующий вид [c.172]

Новейшие данные о свойствах газовых пузырей были получены методом среза твердых частиц. Этот метод имеет ограниченное применение и обычно очень трудоемок, но позволяет получить данные, которые трудно получить другими методами. Ниже этот метод рассмотрен среди некоторых других экспериментальных методов исследования движения твердых частиц. [c.130]

Заканчивая обзор экспериментальных методов, следует упомянуть исследования газового потока и давления вокруг пуз дря. Для исследования указанных характеристик псевдоожиженного слоя, особенно вблизи пузыря, могут быть использованы миниатюрные датчики давления. Концы датчиков должны иметь конструкцию, предотвращающую попадание в них твердых частиц [c.132]

Массоперенос в пузыре. Вследствие того, что коэффициенты диффузии в газе на 4 порядка выше, чем в жидкости, процесс массопереноса в пузыре протекает значительно быстрее, чем в каплях. Степень извлечения различных газов и паров из пузыря диаметром 4 мм, равная 99 %, может достетаться уже на высоте слоя жидкости от 2 до 10-12 см. Такая высокая скорость массопереноса в пузырях приводит к значительным трудностям при экспериментальном исследовании этого процесса. Трудности эти связаны с очень большим вкладом так называемых концевых эффектов в общее количество вещества, поступающего в пузырек в процессе его существования. Разделить стадии, из которых складывается общий процесс массопереноса в пузырьке (массоперенос во время образования, собственно движения и коалесценции на поверхности жидкости) практически невозможно. При этом степень поглощения в процессе образования пузыря и выхода его на поверхность жидкости может составлять до 50 % и выше. Кроме того, в связи с очень большой скоростью массопереноса в процессе движения становится заметным влияние так называемого поверхностного сопротивления. По-видимому, этим объясняется тот факт, что в настоящее время механизм массопередачи в пузырьке до конца не выяснен, а имеющиеся экспериментальные результаты по определению коэффициентов массоотдачи достаточно противоречивы. Многочисленные результаты по определению коэффициентов массоотдачи при лимитирующем сопротивлении газовой фазы на барботажных тарелках различных конструкций практически не дают никакой информации о механизме массопередачи в движущихся пузырях. Это связано с тем, что в такого рода экспериментах определяется суммарный коэффициент массоотдачи на тарелке, включающий все три стадии процесса. [c.285]

Экспериментальное исследование развития турбулентной газовой струи в псевдоожиженном слое в общем случае включает следующие процедуры визуальное наблюдение за характером развития струи измерение распределения температуры и скорости газа, а также концентрации трассера в факеле и его окрестностях оценку пульсационных и осредненных характеристик распределения струи в слое, а также размеров пограничного слоя и интенсивности растечки определение скорости и массы циркулирующих частиц в сечениях струи, диаметра, координаты и частоты зарождения пузыря и др. [c.43]

Поведение частиц в ПС отличается сложным статистическим характером частицы перемещаются по объему ПС как в составе пакетов дисперсного материала, так и индивидуально при распаде одного пакета и образовании другого. Пакеты совершают случайное движение в результате прохождения через слой газовых пузырей, а также могут совершать циркуляционное движение. Каждая частица твердого материала в течение некоторых интервалов времени может находиться в составе пакета около стенки, в основной массе ПС, внутри газового пузыря при этом характер обтекания поверхности частицы газовым потоком оказывается различным (внутри пакета газ фильтруется со скоростью, близкой к Ыкр, и частица не имеет возможности индивидуально вращаться, а в газовом пузыре относительная скорость скольжения близка к скорости витания и частицы могут вращаться). Кроме того, каждая частица находится на разных уровнях по высоте ПС случайное время, контактируя с газом, имеющим различные температуры. Отмеченные обстоятельства не позволяют использовать для расчета коэффициента межфазной теплоотдачи ос соотношения, полученные в опытах с закрепленными индивидуальными частицами и в опытах с плотным слоем или с газовзвесью. Поскольку теоретические расчеты интенсивности конвективной теплоотдачи здесь невозможны, то надежные данные по средним величинам а и зависимости а от основных параметров можно получить из экспериментов с ПС дисперсного материала. Однако экспериментальное исследование межфазной теплоотдачи здесь осложнено тем, что при значительном теплостоке от газа на суммарную поверхность частиц газовый поток может принимать температуру, близкую к температуре поверхности частиц уже на сравнительно небольших расстояниях от газораспределительной решетки. При этом точность определения средней разности температур между газом и поверхностью дисперсного материала оказывается незначительной и существенно зависящей от принятой модели движения сплошной фазы через ПС (полное вытеснение, наличие продольного перемешивания, учет газовых пузырей и т. д.). [c.199]

Определенный интерес представляют также исследования по моделированию кинетики образования газовых гидратов внутри газового пузыря, поднимающегося со дна моря. Такого рода исследования были выполнены Ю. Ф. Макогоном (1974 г.), Б. Мэйни и П. Бишну (1981 г.), Д. Топхэмом (1984 г.). Наиболее подробно этот вопрос рассмотрен в работе Топхэма, где проведено сопоставление результатов расчета по разработанной модели с экспериментальными данными, показавшее их удовлетворительную сходимость. Для экспериментальных исследований был сооружен специальный круговой туннель, заполненный водой, в котором пузырек газа-гидратообразователя находился постоянно напротив смотрового окна за счет противотока воды. Температура опыта составляла -1-3 С. Давление внутри туннеля задавалось как постоянным, так и переменным. Учитывалась поправка на скорость потока воды. [c.130]

Исследование газовых гидратов считается на сегодняшний день наиболее перспективным тех-нологичесюш направлением газовой промышленности. Оно подразумевает вьшод газовых технологий на принципиально новый качественный уровень за счет привлечения научно-технических достижений из разных областей науки. Наибольших успехов в этом направлении добились японские геологи. В декабре 1999 г. началась экспериментальная разработка месторождения переохла-ждещого метана в виде газовых гидратов на океанском дне. Это первый опыт разработки подобного месторождения. Добыча метанового гидрата чрезвычайно опасна. Даже небольшое сотрясение ведет к быстрой фазовой трансформации водно-метановой смеси и образованию газового пузыря, объем которого во много десятков раз превьппает первоначальный объем газовых гидратов. Именно высвобождение большого количества газа привело в свое время к разрушению добывающих платформ в Каспийском море. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология