Течение двухфазное механизм

Изменение режимов течения и их протяженности по высоте канала существенно влияет на интенсивность теплообмена и характер зависимости локального и среднего коэффициентов теплоотдачи от режимных параметров. Это объясняется тем, что механизм теплообмена различных режимов течения двухфазного потока неодинаков. [c.169]

Иногда для простоты понимания и изучения явлений, происходящих в двухфазных потоках, их рассматривают как однофазную псевдогомогенную среду, имеющую повышенные вязкость и плотность [24, 59]. Подобный подход совершенно недостаточен для закономерного отражения основных явлений дисперсных потоков, так как он сводит механизм течения двухфазного потока к течению однофазной среды. И если такого рода упрощения могут быть в какой-то степени полезны при изучении свойств сквозных, транспортных потоков, то для рассматриваемого процесса принятие такого рода допущений совершенно исключается. [c.72]

Особо надо отметить разработанный им способ решения задач конвективного теплообмена при обтекании тел ламинарным и турбулентным потоком жидкости (обычно вариационные методы применяются при решении задач теплопроводности). Важно это не только потому,что вариационный метод применяется к решению задачи конвективного теплообмена, но, главным образом, потому, что задача конвективного теплообмена решается как сопряженная задача. Обычно задачи конвективного теплообмена решаются на основе так называемого закона конвективного теплообмена Ньютона, когда на границе твердое тело — жидкость принимаются граничные условия третьего рода. Физически правильно поставленная задача конвективного теплообмена должна решаться с учетом взаимного влияния температурных полей жидкости и твердого тела (сопряженные задачи). В вариационном методе М. Био эта взаимосвязь теплопереноса в жидкости и в твердом теле осуществляется при помощи функции влияния. Таким образом, метод М. Био дает правильную постановку и решение задачи конвективного теплообмена, отвечающих современным представлениям физического механизма тепло- и массообмена. Кроме того, второй способ решения задач конвективного теплообмена на основе унифицированных уравнений позволяет решать задачи теплообмена при фильтрации жидкости через пористые среды при ламинарном и турбулентном течении двухфазной системы жидкость — твердые частицы , так как уравнения Лагранжа применимы не только для теплопроводности, но и для конвекции. Этот важный фундаментальный результат, полученный автором, будет иметь большое значение в дальнейшем развитии теории конвективного теплообмена. [c.6]

Структурой формой или режимом [79]) течения двухфазной смеси принято называть характерные распределения поверхностей раздела между жидкостью и газом [82]. В общем случае образование той или иной структуры течения зависит от расхода каждой из фаз, их физических свойств, расположения трубы, по которой движется смесь, способов ввода и вывода фаз смеси и от механизма их образования. [c.90]

Механизм продольного перемешивания недостаточно изучен. Лишь для наиболее простого случая — однофазного течения жидкости в трубе - Тейлором [203] приведено обоснование диффузионной модели и получено выражение для коэффициента продольного перемешивания. Для двухфазных систем наличие продольного перемешивания качественно объясняют существованием турбулентного следа в кормовой части движущихся капель или газовых пузырей, а также циркуляционными токами разных масштабов. Последние обусловлены неравномерностью распределения дисперсной фазы по сечению и, как следствие, разностью плотностей в центральной и пристеночной областях колонны. [c.147]

Наличие аномальных слоев нефти и воды на поверхности породы при двухфазной фильтрации этих жидкостей должно привести к чрезвычайно сложному комплексу явлений, определяющих во многом механизм течения жидкостей в пористой среде. От свойств граничных слоев нефти и воды зависит кинетика разрушения слоев, отрыв и прилипание капель нефти на поверхности породы, а также возможность продвижения жидкости, не связанной молекулярно-поверхностными силами в пористой среде. [c.51]

В 1939 г. Бэджер [7] еще раз детально рассмотрел вопрос о механизме движения двухфазного потока. К ранее упомянутым трем режимам течения он прибавил четвертый. Этот режим, названный эмульсионным, характеризуется наличием капелек жидкости, равномерно распределенных в паровой фазе, и отсутствием движущейся по стенке трубы пленки жидкости. Бэджер обработал имеющиеся литературные данные и установил, что для последних трех режимов течения коэффициент теплоотдачи тем выше, чем ниже значения температурного напора (прн условии, что все другие величины не изменяются), т. е. что с ростом Ы коэффициенты теплоотдачи уменьшаются ). При обработке данных принималось, что кипение начинается в точке, где температура жидкости достигает максимума. [c.63]

Принято считать, что подобные пузырьковые режимы неустойчивы. Однако если слиянию пузырей препятствуют поверхностно-активные вещества, блокирующие поверхность раздела фаз, то подобный пузырьковый режим может существовать при высоких газо-содержаниях вплоть до образования пены. Устойчивый пузырьковый режим может существовать и для чистых жидкостей. Как известно, основной механизм образования газовых пузырей — дробление их турбулентными пульсациями. Следовательно, мощность, вводимая в единицу массы потока, должна превышать некоторое пороговое значение. При движении двухфазного потока в канале основную долю диссипируемой мощности составляет трение жидкости о его стенки. Таким образом, в рассматриваемом случае пузырьковую структуру течения газо-жидкостного потока в первую очередь будет определять кинетическая энергия жидкости. [c.208]

Двухфазные модели. Отмечая факт существования пузырей и плотной фазы, исследователи старались вскрыть механизм течения ожижающего агента в этик фазах и характер обмена между фазами. Схематически подобные представления о слое изображены на рис. 1-6. Поток в фазе пузырей обычно принимается соответствующим модели идеального вытеснения или неполного вытеснения поток в плотной фазе — модели идеального вытеснения, идеального перемешивания и, с помощью подбора соответствующих коэффициентов диффузии, — моделям промежуточных состояний. [c.161]

Для регулирования состава топливовоздушной смеси (изменения уровня топлива в поплавковой камере) используют двухфазный мотор, который связан с регулирующим винтом поплавковой камеры. Мотор привода во время установления максимальной детонации управляется посредством кулачка, смонтированного на блоке самописца. Кулачок двигается по дуге вперед и назад, обеспечивая показания УД в диапазоне от 45 до 70 делений. Каждые 10 с поплавковая камера карбюратора поднимается вверх, повышая уровень топлива на малую величину. В течение каждых 10 с выключатель включен в течение 2 с, в это время самописец записывает показания УД. Выключатель, связанный с кулачком, замыкается посредством шарнирно укрепленного толкающего штока. Когда достигается максимум детонации, выключатель и самописец выключаются. После установления предварительной степени сжатия программирующее устройство переключает контролер на нахождение состава рабочей смеси, соответствующего максимальной детонации. Сначала мотор опускает поплавковую камеру до уровня топлива (1,8 делений), затем мотор реверсируется, поднимает поплавковую камеру, повышая уровень топлива через ряд промежуточных делений. Это достигается при помощи устройства автоматического выбора максимума детонации, связанного с механизмом самописца. Когда найден уровень топлива, соответствующий максимальному показанию УД, программирующее устройство переключает контролер на окончательное регулирование степени сжатия. По окончании этого этапа программирующее устройство выключает все контрольные функции и сигнализирует о качестве испытуемого топлива, переводя запоминающие показания УД в октановое число. [c.153]

Виды движения потоков при взаимодействии двух фаз различают визуально и по физическому состоянию, т. е. в зависимости от скорости движения, объемного газосодержания, отношения плотностей фаз, смачиваемости стенок аппарата и других параметров. Структура потоков зависит также от поверхностных сил. Вероятно в большом разнообразии визуально наблюдаемых режимов нет значительных изменений механизма передачи количества движения, тепла или массы. Однако классифицировать режимы движения двухфазных потоков [47 ] по механизму переноса трудно, так как для этого необходим детальный теоретический анализ каждого случая (условия течения одной фазы обычно значительно влияют на условия течения другой фазы). Достаточно большое [c.245]

Это подчеркивает необходимость самого тщательного учета всего комплекса явлений при изучении механизма процесса двухфазного течения, что не всегда принимается во внимание. [c.55]

В различных областях химической технологии, энергетики, ма-шпностроения широкое распространение получили течения со взвешенными каплями, которые могут испаряться, а их пары взаимодействовать по различным механизмам химических нрев-ран] енцй (горение, термическое разложение, каталитические реакции). Это связано с высокой эффективностью межфазного обмена импульсом, энергией и веществом в двухфазных дискретных потоках. [c.66]

В межфазном катализе для переноса нуклеофила из водной фазы в органическую используется катализатор. Например, простое нагревание и перемешивание двухфазной смеси 1-хлоро-октана с водным раствором цианида натрия в течение нескольких дней практически не приводит к получению 1-цианооктана. Однако при добавлении небольшого количества подходящей четвертичной соли аммония продукт количественно образуется за 2 ч [347]. Существуют два основных типа межфазных катализаторов. Хотя механизмы их действия несколько отличаются, результат получается одинаковым. Оба типа катализаторов переносят анион в органическую фазу и в то же время оставляют его достаточно свободным для реакции с субстратом. [c.92]

Основные научные исследования связаны с разделением смесей. Изучил гидродинамику и массообмен при двухфазном пленочном течении. Впервые показал, что перенос компонента из жидкости в пар при ректификации происходит не только вследствие диффузии, но и вследствие процессов испарения и конденсации, обусловленных теплообменом между фазами. Предложил методы расчета кинетики ректификации и пленочной физической абсорбции при различных режимах течения фаз. Изучнл кинетику и механизм молекулярной дистилляции и кристаллизации бинарных смесей из расплава. Разработал новые методы разделения смесей, методы скоростного массообмена при восходящем течении жидкости и газа и метод многоступенчатой противоточной сублимации. Для ряда процессов разделения предлолсил конструкции аппаратов. Г7] осударственная премия СССР [c.320]

Механизм фазового разделения определяется соотношением времени Дi, в течение к-рого происходит переход (обычно оно определяется скоростью приближения к бинодали при охлаждении), и времени структурной релаксации т. При Аг>т гетерофазные флуктуации со временем увеличиваются в размере, но остаются неизменного состава, т. е. система в любой момент времени двухфазна. Такой нуклеационный механизм разделения фаз осуществляется в области темп-р и концентраций между бинодалями и спинодалями. При А(<т вследствие, напр., высокой вязкости и низкой теплопроводности системы нуклеационный механизм не реализуется и система расслаивается по спинодальному механизму, при к-ром на ранних стадиях разделения в системе существуют области со всеми концентрациями (от максимальной до минимальной), устойчиво распределенные в объеме. Со временем увеличиваются не размеры этих областей, а разность значений экстремальных концентраций. Важнейшая особенность структур, получаемых при спинодальном механизме,— пространственная связанность каждой фазы. [c.145]

Изменения температуры, как и концентрации, могут вызвать переход однофазной системы в двухфазную и обратно, однако процессы эти проходят обычно очень медленно, так что ТМА во многих случаях выявляет промежуточные состояния. Кинетика расслоения определяется его механизмом, зависящим от концентрационной области, в которой находится раствор. Отметим, что в области между бинодалью и спинодалью процесс лимитируется скоростью образования зародышей новой фазы и протекает медленно. В области же внутри снинодали он протекает с большой скоростью по своеобразному механизму больших флуктуаций. Поскольку в ходе выделения одной из фаз концентрация раствора изменяется, расслоение происходит нередко по смешанному механизму, и в течении процесса можно наблюдать относительно быструю и медленную стадии [249]. [c.175]

Результат фазового разделения в растворах, находящихся под действием гидродинамического поля, зависит от величины безразмерного фактора етп (е — градиент продольной скорости, Тп —время структурной релаксации) и от времени А , в течение которого происходит переход (это время обычно определяется скоростью приближения к кривой фазовых равновесий данной системы — бинодали). Если А >т п, то система успевает перестроиться в соответствии с условиями ее существования в области метастабильных состояний под бинодалью, т. е. после пересечения бинодали возникают гетерофазные флуктуации, представляющие собой зародыши новой фазы. Математическим выражением нукле-ационного механизма образования новой фазы, по аналогии с процессом кристаллизации, может служить хорошо известная формула Аврами. Если же А/<т , то система может оказаться внутри области, ограниченной спинодалью (кривой, разделяющей области метастабильных и абсолютно нестабильных составов), не успев претерпеть изменений, характерных для нуклеационного разделения, и будет расслаиваться по существенно иному механизму — спинодальному [24]. Между этими механизмами существует кардинальное различие. При разделении фаз по механизму нуклеации новая фаза зарождается в виде малых областей определенного состава (гетерофаэных флуктуаций), размер которых со временем увеличивается, но состав остается неизменным, т. е. система в любой момент времени двухфазна. При спинодальном же механизме на ранних стадиях разделения в системе присутствуют все концентрации от минимальной до максимальной, устойчиво распределенные в объеме. В процессе разделения их геометрическое распределение не меняется, а происходит изменение состава в направлении увеличения разницы между экстремальными составами, т. е. вещество переносится из более разбавленной фазы в более концентрированную, пока концентрации фаз не достигнут равновесных значений, равных концентрациям на бинодали. Таким образом, это рост флуктуаций не в пространстве (конфигурация фаз устойчива во времени), а по амплитуде. Существенно отметить, что в анизотропных системах рост флуктуации происходит только в направлениях, определяемых анизотропией образца (для анизотропных твердых тел— [c.34]

Разрушение двухфазных коагуляционных структур в процессе их сдвиговой деформации при воздействии вибрационного поля с гармоническими колебаниями, как было показано выше, завершается плавным переходом в равновесное состояние, при котором уровень вязкости соответствует заданной интенсивности гармонических колебаний. Кривая, описывающая изменение напряжения сдвига или вязкости во времени, характеризует в каждый фиксированный момент средние значения Р или г] и хотя дает общее представление о кинетике разрушения структуры во времени, но не позволяет дифференцировать изменение реологических характеристик в течение каладого периода колебаний. Без выяснения закономерностей изменения Р и г] в течение одного периода невозможно установить механизм разрушения структуры при вибрации. [c.190]

Теплоотдача при кипении в трубах. Теплоотдача к двухфазному потоку в трубах определяется совместным действием двух механизмов переноса теплоты конвективного и обусловленного процессом парообразования. Соотношение между интенсивностью этих механизмов чависит от режимных параметров и форм течения парожидкостной смеси. [c.137]