Скорость возникновения пузырей

Для определения вида псевдоожижения необходимо знать скорость ожижающего агента, при которой начинается псевдоожижение слоя (скорость начала псевдоожижения 11 т ), и минимальную скорость, при которой в слое появляются пузыри (скорость возникновения пузырей). Последняя определяет верхний предел однородного псевдоожижения. [c.38]

Отношение скоростей возникновения пузырей и начала псевдоожижения несколько возрастает с повышением рабочего давления и уменьшением размера частиц. [c.55]

В ряде работ [2, 3, 4] убедительно показано, что скорость потока а момент возникновения пузырей может в 2—3 раза превышать величину Кроме того, после образования пузырей при изменении скорости ожижающего гента продолжает изменяться количество газа, движущегося в промежутках между частицами. — Прим. ред. [c.25]

Изучали расширение слоя и определяли скорость в момент возникновения пузырей при псевдоожижении различных твердых частиц воздухом под давлением 1 -10 — 1,4-10 Па (от 1 до 14 ат) в трубе диаметром 101,6 мм, снабженной пористым бронзовым газораспределительным устройством (средний размер пор 2 мкм, максимальный — 10 мк>1). Особое внимание было уделено определению скорости воздуха в момент возникновения пузырей, для чего скорость воздуха увеличивали очень плавно до появления первого пузыря. Как только он достигал свободной поверхности слоя, наблюдалось резкое уменьшение высоты последнего и устанавливался непрерывный барботаж пузырей. [c.54]

Wg — массовый расход газа Ws — массовый расход твердого материала X — расстояние (вдоль оси) от выхода из насадка (против движения струн) X — характеристическая длина насадка 6 — средняя порозность 8mf — порозность при скорости начала псевдоожижения 8ть — порозность при скорости, соответствующей возникновению пузырей Рр — объемная плотность зернистого материала Pg — плотность твердых частиц Pf — плотность ожижающего агента Pi — плотность жидкости а — нормальное напряжение Ос — предельное напряжение сдвига т — касательное напряжение Ф — угол внутреннего трения [c.589]

Некоторым видоизменением является струйная модель кипящего слоя 77 ], объясняющая возникновение пузырей влиянием газораспределительной решетки. Выходящие из последней газовые струи большой скорости расширяются и разрываются на пузыри. [c.77]

Слияние отдельных пузырей и тенденция возникшего крупного дискретного образования к ускоренному движению через слой при неизменном общем расходе газа неминуемо должны привести к локальным уплотнениям в каком-либо другом месте слоя (т. е. к агрегированию частиц в неустойчивый конгломерат). Наоборот, замедление движения пузыря вследствие его разрушения на более мелкие пузыри должно привести к разрушению агрегатов частиц. Непрерывное образование газовых пузырей в нижней п их разрушение в верхней частях слоя должны повлечь за собой непрерывное возникновение и разрушение агрегатов частиц изменение размера и скорости движения пузырей в объеме слоя дополняет эту картину. [c.32]

Таким образом возникновение пузырей в слое является вполне закономерным процессом, вызванным гашением пульсационных составляющих скорости и происходящим в результате обмена количества движения между фазами неравной плотности. [c.42]

Между вязкостью, размером пузырей и газосодержанием существует сложная взаимосвязь. Рост вязкости и неньютоновских свойств жидкости вызывает заметное изменение размеров пузырей и распределения их по размеру. Увеличение доли воздуха в жидкости связано с возникновением пузырей очень больших размеров благодаря более легкой в этих условиях коалесценции. При этом, однако, образуется также большое количество очень мелких пузырей [407, 408]. Большие пузыри имеют высокую скорость подъема и малое время пребывания, с другой стороны, мелкие пузыри могут оставаться в жидкости неопределенно долгое время. В зависимости от соотношения этих двух факторов газосодержание может возрастать или убывать [391, 406]. [c.204]

Длина участка пенообразования (возникновения пузырей) зависит от весовой скорости жидкости на входе, физических свойств ее и Д/овщ- Длина пленочной зоны зависит от температуры входа жидкости. На рис. 26 представлена [c.104]

Ufs — скорость полного псевдоожижения слоя Ui — значение U при порозности, равной 1 Umb — скорость В момент возникновения пузырей Umf скорость начала псевдоожижения Uf — скорость витания частицы [c.69]

Zmb — порозность слоя при скорости в момент возникновения пузырей [c.69]

Таким образом, определение скорости, необходимой для возникновения обратного перемешивания газа, позволяет найти величину /а,. Предварительные.исследования проведенные с использованием этого метода, дали значения /щ,, близкие к единице (более высокие для мелких частиц). В табл. УП-1 приведены результаты дальнейших исследований в этом направлении . При обработке экспериментальных данных было сделано допущение относительно объема, занимаемого пузырями и их кильватерными зонами, которое влечет за собою увеличение скорости нисходящего движения непрерывной фазы [см. уравнение (VII, 58)]. [c.281]

Скорость движения капель. Имеющиеся различия в определении скоростей движения для капель, пузырей и твердых частиц связаны с различным характером их взаимодействия со сплошной средой на границе раздела фаз. На частицу дисперсной фазы, движущейся в среде сплошной фазы, одновременно действуют архимедова сила, сопротивление жидкости и поверхностные силы. Суммарное воздействие этих сил приводит к тому, что зависимость скорости движения капли от ее объема в общем случае носит экстремальный характер. Лишь сравнительно мелкие капли дисперсной фазы имеют сферическую форму. На практике всегда имеют дело с каплями эллиптической или вообще неправильной формы. Поэтому часто при движении капель несферической формы используется понятие об истинном номинальном диаметре , диаметре шара, имеющего такой же объем, что и рассматриваемая несферическая капля. Для капель, помимо этого, наблюдается вращение их вокруг оси и возникновение внутренней циркуляции, при которой мелкие капли движутся быстрее, чем соответствующие твердые частицы, что является следствием подвижности поверхности капли. [c.121]

Вышеуказанные определения достаточно точно характеризуют лишь идеальный взвешенный слой, в котором частицы тяжелой фазы (Т или Ж) равномерно распределены в протекающем через слой потоке легкой фазы. В действительности взвешенный слой, как будет показано далее (см. главу I), неоднороден, особенно в системах Г — Т и Г — Ж кроме тонких потоков легкой фазы, равномерно обтекающих частицы тяжелой, в нем движутся значительные объемы легкой фазы (крупные пузыри газа) и плотные пакеты (агрегаты) твердой фазы (например, зерен катализатора). Поэтому возникновение и унос взвешенного слоя происходят не при определенных скоростях легкой фазы, а в некотором диапазоне скоростей. [c.11]

Изучению вихревого движения вне связи с эффектом температурного разделения посвящено множество работ, из которых интересно выделить исследования по объяснению явления распада так называемого концентрированного вихря, погруженного в поток и имеющего радиус по максимуму окружной скорости потока. Распад характеризуется возникновением на оси вихря критической точки, за которой возникает прилегающая к оси ограниченная область возвратного течения в форме пузыря (пузырьковая форма распада) для достаточно больших уровней закрутки и в форме спирали при средней закрутке. Эксперименты выполнены как с водой, так и с воздухом. Закрутку жидкости сообщали с помощью лопастного завихрителя. При этом отмечается, что распад вихрей [c.45]

Образовавшиеся в области пониженного давления паровые пузыри, попадая при движении в потоке в зону повышенного давления, исчезают вследствие конденсации пара. Конденсация пара происходит с большой скоростью, поэтому образовавшееся на месте парового пузыря пустое пространство со всех сторон заполняется жидкостью, частицы которой при этом получают большую скорость. Однако в центре полости жидкость резко тормозится, что приводит к образованию так называемого местного гидравлического удара. На рис. 1.776 показана схема возникновения местного гидравлического удара в центральной части полости при конденсации пара. Местные гидроудары при конденсации пара в пузырях в области повышенного давления в потоке являются источниками шума, вибраций, а иногда и разрушения материала элементов гидросистемы под воздействием резкого местного повышения давления. [c.76]

Псевдоожижение экстракционной системы, возникающее при снижении давления в экстракционном объеме, позволяет повысить эффективность экстрагирования путем интенсификации массообменных процессов, происходящих за счет кипения растворителя при более низких температурах. Для интенсификации массообмена между средами кипение имеет ряд преимуществ. Главное из них состоит в том, что паровые пузыри, образуясь и двигаясь с практически равными скоростями по всему объему слоя, создают, в отличие от разного вида вибраций, одинаковые условия во всех точках слоя и в возникновении новой фазы (паровых пузырей), отличающейся по плотности от основных взаимодействующих фаз и, вследствие этого, способствующей более энергичному относительному движению частиц и жидкости [2]. Этот способ используют в сахарной промышленности и практически не применяют в химико-фармацевтической. [c.483]

При малых расходах газ фильтруется через слой в промежутках между твердыми частицами. Если расход газа достаточен для создания перепада давления, соответствующего весу слоя,, то дальнейшее повышение расхода приведет к взвешиванию слоя. Скорость потока, при превышении которой происходит взвешивание слоя, называется скоростью начала псевдоожижения В зависимости от свойств твердых частиц (их плотности, размера, формы) скорость Ufnf может колебаться в значительных пределах. Скорость, предшествующая образованию пузырей (после того, как упаковка частиц в еще неподвижном слое стала наиболее рыхлой), называется скоростью возникновения пузырей. Однако в пределах данной главы мы не будем делать различия между скоростями начала псевдоожижения и возникновения пузырей. В случае систем, псевдоожиженных газом, можно с уверенностью считать, что весь избыток газа сверх соответствующего скорости проходит через слой в виде пузырей . [c.25]

Выше уже отмечалось, что слой твердых частиц размером менее -—100 мкм часто расширяется однородно в ограниченном интервале скоростей до возникновения пузырей. Такое поведенне ограничено очень узким интервалом размеров частиц, примерно до 40 мкм (несколько меньше для некоторых неорганических солей ), так как для более мелких частиц отношение поверхностных сил к массовым становится настолько большим, что порошок вообще нельзя перевести в псевдоожиженное состояние. Некоторое, хотя и ограниченное, расширение непрерывной фазы сильно влияет на характер движения твердых частиц. Можно принять, что оно соответствует (в жидкостной аналогии) увеличению числа Рейнольдса на один порядок. Силы, эквивалентные вязкостным в непрерывной фазе, по-видимому, проявляются слабо, скорее под действием деформированного пузыря возникают эффекты, подобные слабым вихрям. [c.156]

St = Kap jU или KgwrIU — число Стантона th — время пребывания газовых пузырей в слое и — скорость ожижающего агента и mb — скорость возникновения газовых пузырей i/opt— скорость, соответствующая максимуму ha, [c.412]

Обсуждаемые здесь исследования скорости роста пузыря проводились для псевдоожиже1п1ых слоев без внутренних перегородок и труб, хотя в теплообмепных приложениях довольно часто внутри таких слоев присутствуют трубы. К недостаткам подобных конструкций относятся возможность быстрой эрозии, образование отложений или ржавчины и возникновение помех движению газа и частиц. Кроме качественных соображений о возможном влиянии труб и перегородок на рост пузырей, никакой количественной информации по этому очень интересному для практики вопросу в настоящее время нет. [c.158]

Для большинства режимов работы псевдоожиженного слоя характерно наличие широкого спектра масштабов пульсаций скоростей движения фаз (см., например, [112], гл. 4). В слое наблюдаются такие явления, как агрегирование твердых частиц, возникновение пузырей, каналов, каверн, циркуляционных течений и других образований, обладающих самыми различными размерами. В общем случае обнаруживается существенное взаимовлияние указанных образований. Так, разрушение крупномасштабных пульсаций сопровождается, как правило, порождением пульсаций меньших масштабов, которые, в свою очередь, порождают пульсации еще меньших масштабов (такой процесс, имеющий место и при движении однофазных сред, обычно называют каскадным переносом энергии). Энергия пульсаций, обладающих наименьшим из возможных масштабов, диссипируется, т. е. непосредственно превращается в теплоту. [c.218]

При блочной полимеризации, вследствие большой ее скорости, низкой теплопроводности мономера и полимера и высокой вязкости сиропа (раствора образуювз,егося нолимера в мономере), трудно контролировать молекулярный вес полимера и отводить теплоту полимеризации, которая выделяется в количестве 13,6 ккалЫолъ. При недостаточном отводе тепла в реакционной смеси резко повышается температура, чтв приводит к ускорению реакции и образованию полимера с низким молекулярным весом (и худшими механическими свойствами) и возникновению пузырей в изделиях. Кроме того, при полимеризации происходит усадка, достигающая 20,1—20,2% (табл. 72) [47]. Если применять 10—30% растворы полиметилметакрилата в мономере, то усадка мон ет быть снижена. Полимеризация таких растворов сопровождается меньшим выделением тепла. Значительного уменьшения усадки можно достигнуть полимеризацией смеси мономера (40—50%) с порошкообразным полимером (50— [c.328]

St — Kgp IU или Kgwe/U — число Стантона tfy —время пребывания газовых пузырей в слое и — скорость ожижающего агента и mb — скорость возникновения газовых пузырей t opt— скорость, соответствующая максимуму mf — скорость начала псевдоожижения Uf — скорость витания одиночной твердой частицы и — скорость в просветах между, твердыми частицами Vb — объем газового пузыря [c.412]

Режимы движения фаз в колонных аппаратах чрезвычайно многообразны. Знание закономерностей поведения фаз в каждом режиме и пределов изменения гидродинамических параметров, в которых существует тот или иной режим, соверщенно необходимо при правильном определении условий проведб йя химических и тепло-массообменных процессов. Многообразие режимов движения фаз в аппаратах колонного типа обусловлено многими факторами в частности, многообразием участвующих в движении сред (твердые, жидкие и газообразные), многообразием величин и направлений скоростей фаз, различными условиями ввода и вывода фаз, возможностью возникновения различного рода неустойчивостей в двухфазном потоке, возможностью протекания процессов дробления и коагуляции частиц, а также влиянием поверхностно-активных веществ и различных примесей на поведение капель и пузырей. Однако при всем многообразии различного вида течений, встречающихся в колонных аппаратах, можно вьщелить определенный класс дисперсных потоков, которые имеют ограниченное число установившихся режимов, а поведение фаз в этих режимах определяется общими для всех систем закономерностями. Такие потоки можно назвать идеальными. Они существуют при скоростях движения фаз, сравнимых со скоростью их относительного движения. При этом частицы распределены достаточно равномерно по сечению аппарата если и существуют градиенты концентрации дисперсной фазы, то они имеют конечную величину. Это означает, что концентрация частиц в среднем меняется от точки к точке непрерывным образом. Форма частиц близка к сферической, а их размер не слишком отличается от среднего размера частиц в потоке. [c.86]

Если скорость газового (жидкостного), потока (ожижающего авента) превышает минимальную величину, необходимую для возникновения псевдоожиженного слоя, то либо последний продолжает расширяться за счет увеличения среднего расстояния между твердыми частицами, либо избыток ожижающего агента проходит через слой в виде пузырей, образуя двухфазную систему. Эти два вида псевдоожижения можно соответетмнно рассматривать как однородное и неоднородное. Однородное псевдоожижение наблюдается, как правило, в системах жидкость — твердое тело , а также чгаз — твердое тело — при очень малых размерах твердых частиц и в овраниченном интервале скоростей. Неоднородное псевдоожижение характерно для всех других систем газ — твердое тело , а иногда — в случае высокой плотности твердых частиц и для жидкостного псевдоожижения. [c.37]

Причина возникновения кильватерной зоны за плохо обтекаемым телом при числах Рейнольдса, бс тьших, чем в случае стоксовых или пластических режимов течения, состоит в том, что инерция жидкости препятствует достаточно быстрому изменению направления ее движения и ее лппии тока не могут полностью сомкнуться сразу же за обтекаемым телом. При обтекании пузыря по мере того, как струя жидкости смыкается под ним, боковые компоненты скорости исчезают, и в результате возникает избыточное давление (как и под твердым телом), под действием которого жидкость попадает в основание пузыря, удерживаясь там. Грубо говоря, высота жидкостной кильватерной зоны является мерой избыточного давления в гипотетичной нижней критической точке пузыря. [c.152]

На рис. V-16 данные ряда работ сопоставлены с уравнением (V,30) наличие или отсутствие поршней показано точками, расположенными, соответственно, выше или ниже пунктирной прямой. Состояние слоя оценивалось авторами субъективно, и за начало возникновения поршней принимался момент, когда перемещения свободной поверхности псевдоожиженного слоя становились достаточно заметными. Так, однц авторы отмечали заметное или значительное колебание поверхности слоя другие регистрировали хорошую, удовлетворительную или плохую однородность слоя, и эти оценки принимались, соответственно, за слабый барботаж пузырей, возникновение поршней и ярко выраженный поршневой режим. В одной из абот описан слой в состоянии плохой однородности, которое, видимо, соответствует интенсивному барботажу пузырей или началу их образования. В других работах определяли условия возникновения поршней, причем в первой из них зафиксированы скорости газа в начале поршневого режима. [c.193]

При исследовании распределения пузырей в двухмерном псевдоожиженном газом слое была установлена поперечная неравномерность потока. Ее объяснили пристеночным эффектом пузырь, поднимающийся около стенки, имеет тенденцию удаляться от нее вследствие коалесценции. Поперечная неравномерность становится более заметной по мере увеличения скорости газа и расстояния от газораспределительного устройства. Частота и размеры пузырей возрастают в центре слоя за счет периферийных зон. Ясно, что такая поперечная неравномерность потока приводит к возникновению макроциркуляции в слое. Авторы перечисляют много работ, в которых отмечалось наличие циркуляции, однако количественной информации недостаточно. [c.308]

Важнейшим свойством массопередачи при лимитирующем сопротивлении сплошной фазы является квазистационарный характер процесса, что резко отличает массопередачу в сплошной фазе от массопередачи в дисперсной фазе. Лишь для случая массопередачи от пузырей очень большого диаметра (>25 мм) было отмечено [72, 73] некоторое уменьшение коэффициентов массопередачи с увеличением времени контакта. Однако для пузырей столь большого размера возможно возникновение специфических эффектов, например, изменение скорости обтекания частицы под влиянием градиента межфазного натяжения по механизму, рассмотренному Тимсоном и Дюном [74]. Уменьшение коэффициента массопередачи может быть связано также с механизмом движения столь больших пузырей, которые увлекают с собой некоторый объем сплошной фазы [75]. [c.210]

Полностью развитое кипение с недогревом. При возникновении кипения действует только ограниченное число центров парообразования, так что часть теплоты передается обычным процессом в однофазной жидкости между пузырями. Эта переходная область названа неразвитым кипением. Когда температура поверхтюсти увеличивается, число центров пузырей возрастает, а площадь, через которую теплота передается к однофазной жидкости, уменьшается. Наконец, вся поверхность покрывается пузырями, кипение становится полностью развитым и однофазная компонента теплоотдачи уменьшается до нуля. Скорость и недогрев, имеющие сильное влияние на теплоотдачу в однофазной жидкости, в области полностью развитого кипения оказывают небольшой эффект или вовсе не влияют на температуру поверхности. При кипении с недогревом температура поверхности зависит в основном от тепловой нагрузки п давления жидкости. Влияние условий на поверхности для кипения при вынужденной конвекции должно быть слабее, чем в большом объеме, потому что высокие тепловые нагрузки и перегревы стенки сдвигают диапазон активных центров парообразования в сторону меньших размеров, которые в действительности имеются на большей части поверхностей. Однако прямых экспериментальных данных, подкрепляющих это утверждение, немного. [c.382]

Снижению продольного перемешивания жидкости и газа по высоте аппарата способствует размещение насыпной насадки в барботажном аппарате (колец Рашига и др.). Такие аппараты получили название аппаратов с затопленной насадкой (см. 6.9 и 13.1,1). Насадка способствует также многократному дроблению крупных пузырей. При скоростях газа 0,2-1,0 м/с в аппаратах с затопленной насадкой удается получить режим с очень высоким газосодержанием и, соответственно, поверхностью контакта фаз. Такие аппараты могут быть достаточно эффективными при проведении газожидкостных реакционных процессов. Тем не менее, у аппаратов с насыпной (нерегулярной) насадкой существует достаточно высокая вероятность самопроизвольного возникновения неравномерности как орошения насадки жидкостью, так и распределения потоков газа, несмотря на предпринимаемые меры по выравниванию потоков по их сечению на входе. Применение рсг> Лярной насадки устраняет этот недостаток. [c.48]