Течение двухфазное см ламинарное

Вычисление потерь давления для двух фазного течения сильно усложняется существованием большого разнообразия возмож ных видов течения. Для пузырькового тече ПИЯ в первом приближении влияние пу зырьков весьма приближенно эквивалентно увеличению вязкости жидкости. Для коль цевого течения положение намного сложнее, так как течение жидкости нли газа может быть либо ламинарным, либо турбулент ным. При этом возможно существование четырех режимов двухфазного кольцевого течения с жидкой пленкой, а именно тече ние обеих фаз турбулентно течение обеих фаз ламинарно течение газа турбулентно, течение жидкости ламинарно течение жид кости турбулентно, течение газа ламинарно. Кроме того, в поток газа может поступать либо больше, либо меньше мелких капель, и это оказывает влияние на обмен колп чеством движения по мере того, как капли попадают в поток газа или покидают его, влияя, таким образом, на градиент давле пня. [c.100]

Небольшая книга болгарских специалистов, содержащая теоретические и экспериментальные результаты исследований массопереноса в жидких пленка. В ней с единых позиций гидродинамики излагается теория пленочных течений в ламинарном и турбулентном режимах, обсуждаются массообмен в двухфазных средах, влияние поверхностных сил, химических реакций. Рассмотрены некоторые прикладные задачи применения пленочных течений в тепло-массообменных аппаратах. Книга специально переработана авторами для русского издания. [c.4]

При атмосферном давлении стержневой режим течения наблюдался при значительных приведенных скоростях газа (15—20 м сек) [49] и малых расходах воды, от случай течения довольно сложен, так как для полного гидродинамического описания пленочного режима течения необходимо знать распределение фаз в потоке, распределение скоростей и касательных напряжений. Здесь любопытно отметить, что проведенные измерения профиля скоростей в двухфазном потоке и распределение фаз [92] показали, что в кольцевом потоке профиль скоростей изменяется от плоского, соответствующего закону распределения скоростей в турбулентном потоке ньютоновской жидкости, к заостренному, соответствующему ламинарному режиму течения. Кажущаяся вязкость у стенки больше вязкости каждой фазы Экспериментальные данные позволяют предположить, что течение двухфазной жидкости является неньютоновским. Поэтому теоретическое решение вопроса определения режимов и теплоотдачи при двухфазном течении связано с немалыми трудностями. При анализе процесса испарения в вос- [c.102]

Согласно работам П. А. Ребиндера и М. Рейнера [78, 80], переход от ламинарного течения двухфазного потока к турбулентному наступает при значительно меньщих числах Рейнольдса, чем при движении чистых сред. Это происходит вследствие вращения частиц неправильной формы, которое вызывает множество мелкомасштабных завихрений. К этому эффекту приводит также косое пересечение частицами множества слоев жидкости при их радиальном движении [14]. [c.71]

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]

Известно, что в двухфазных парожидкостных потоках подобие на внешних границах потока обеспечивается, как и для однофазного потока, подобием геометрической конфигурации твердой поверхности. Подобие же на внутренней границе, т. е. на границе раздела фаз, обеспечить труднее. Известно, что условия на границе раздела являются неуправляемыми, или автономными, граничными условиями и поэтому они не входят в условия однозначности системы в целом. В то же время эти автономные и неуправляемые граничные условия однозначно определяют конфигурацию поверхности раздела фаз [13—16]. Следовательно, нельзя задать форму поверхности раздела фаз, принимая в качестве характерного линейного размера величины (1, Ь или (v /g ) Особенно трудно соблюсти подобие на границе раздела при смешанном (в верхней части трубы — ламинарном, в нижней — турбулентном) течении конденсатной пленки в потоке пара. Этим следует объяснить трудности создания обобщающих зависимостей для смешанного режима течения пленки. [c.139]

Теплообмен в аппаратах с закрученным двухфазным потоком. При ламинарном режиме течения жидкостной пленки для расчета коэффициента теплоотдачи можно применить уравнение (6.8.2.21), в котором касательное напряжение [c.549]

Особенностью двухфазного пленочного течения является увеличение перепада давлений по длине орошаемой поверхности. Характер зависимости коэффициента сопротивления к от Не,, сходен с подобной зависимостью для шероховатых труб при ламинарном к = 64/Кер) или турбулентном (Я. = 0,316/НеУ ) режимах. Расхождение между опытными и расчетными данными обусловливается 1) изменением профиля скорости газа у поверхности жидкой пленки вследствие возникновения периодических флуктуаций (нормальных к стенке) и 2) срывами потока за счет волнообразования на поверхности пленки (что ведет к необратимым потерям давления). Это расхождения при турбулентном режиме может достигать 30 % от общего перепада давлений (при увеличении потерь Ар до 50 % начинается унос жидкости с поверхности пленки, приводящий к захлебыванию при дальнейшем увеличении скорости газа). [c.80]

Поскольку газовый факел струи практически свободен от частиц, то статическое давление в нем принимается неизменным. Распределение давлений внутри ПС мелких частиц вне струй (струи), как и в двухфазной модели, может быть найдено в результате решения уравнения Лапласа, поскольку и здесь принимается, что в плотной фазе мелких частиц течение газа носит ламинарный характер. Задачи потенциального течения идеальных жидкостей, как известно, могут быть решены с помощью конформных преобразований функции комплексного переменного, что дает значения компонентов скорости газа, фильтрующегося в плотной фазе ПС вне зоны факелов. Анализируются также случаи, когда дальнобойная вертикальная струя выходит через поверхность низкого ПС. Аналогичному анализу подвергнуты [16] струи плоской формы, которые имеют место вблизи газораспределительных решеток щелевого типа. [c.551]

Как и в двухфазной модели псевдоожижения, фильтрационное течение газа через кольцевой слой частиц материала считается соответствующим закону ламинарной фильтрации Дарси. [c.568]

Первый и второй интегралы в правой части уравнения (7.83) характеризуют соответственно прибыль капель объемом V за счет коалесценции более мелких капель и их убыль вследствие коалесценции капель объемом и с другими каплями. Для определения горизонтальной составляющей скорости движения дисперсной фазы будем рассматривать горизонтальное течение двухфазной смеси как квазигомогенное. Такое допущение справедливо, когда частицы имеют малый размер и отношение вязкостей невелико. Тогда для ламинарного горизонтального потока квазигомогенной смеси по де-кантатору можно использовать решение уравнения Навье—Стокса для ламинарного течения жидкости в открытом канале прямоугозн — ного. сечения при свойствах жидкости, вычисленных через свойства фаз. В этом случае профиль горизонтальной составляющей скорости Ых (г) но высоте канала будет определяться ь/2 [c.301]

К расчету гидравлического сопротивления двухфазных течений Д/7дф предложено много подходов. Такого рода разночтения в подходах к описанию какого-либо явления часто обусловлены отсутствием хорошей его модели (здесь — течения) и попытками найти лучший подход. Однако в рассмафиваемом случае есть и иные (объективные) причины различий в подходах многообразие режимов течения двухфазных систем должно найти свое отражение в множественности моделей. Действительно, режимы течения, представленные на рис.2.45, трудно отразить единой моделью и описать единой зависимостью. Мало того, каждая из фаз может перемещаться по транспортному трубопроводу в различных режимах (ламинарном, турбулентном и др.), и здесь возможны разные сочетания, которым должны отвечать разные расчетные формулы. [c.256]

Для определения горизонтальной составляющей скорости движения дисперсной фазы Ux будем рассматривать горизонтальное течение двухфазной смеси как квазигомогенное. Такое допущение справедливо, когда частицы имеют мапый размер и отношение вязкостей невелико. Тогда для ламинарного горизонтального потока квазигомогенной смеси по деканта-тору можно использовать решение уравнений Навье-Стокса для ламинарного течения жидкости в открытом канале прямоугольного сечения, причем свойства жидкости выражаются через свойства фаз. В этом случае профиль горизонтальной составляющей скорости Ux(z) по высоте канала определяется так [c.173]

Изучение большинства гидродинамических характеристик газожидкостных течений в массообменных аппаратах в настоящее время осуществляется еще в основном эмпирическими методами, в лучшем случае — с использованием теории подобия и анализа размерностей. Сложность теоретического рассмотрения проблем гидродинамики двухфазных систем объясняется тем, что газожидкостные течения в массообменных аппаратах, представляющие практический интерес, чаще всего являются турбулентными или соответствуют переходным режимам течения от ламинарного к турбулентному. В то же время известно, что теория турбулентности даже для однофазных потоков пока далека от заверщения. Изучение турбулентных газожидкостных течений в массообменных аппаратах осложняется еще и тем, что кроме пульсаций скорости потоков здесь следует рассматривать также пульсации газосодержания и давления. Тем не менее, развитие идей и методов классической гидродинамики однофазного потока и, в частности, теории пограиичного слоя позволило успешно решить ряд задач. диффузионной кинетики, связанных с элементарными актами массопередачи. Такие задачи достаточно подробно рассмотрены в гл. 3, [c.124]

Для двухфазных газо-жидкостных и жидкость-жидкостных систем величина для дисперсной фазы определяется не объемной скоростью потока, а зависит от гидродинамических режимов потоков. Области существования последних определяются отношением объемных скоростей дисперсной и сплошной фаз. Для реакций под повышенным давлением, которое обычно применяется в случаях газо-жидкостных каталитических реакций, наиболее часто встречается режим пузырькового течения. В этом случае скорость всплывания пузырей определяется разностью плотностей сплошцой и дисперсной фаз, диаметром пузыря, зависящим от типа и размера распределительного устройства и от величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз. В качестве примера формулы, видимо, приемлемой для расчета колонных аппаратов с суспендированным катализатором, можно привести приближенную формулу для скорости всплывания пузырьков в объеме жидкости при ламинарном движении [26] [c.303]

Наложение вторичных токов на газовое ядро движущегося двухфазного потока приводит к увеличению критического числа Рейнольдса, определяющего переход от ламинарного течения с макровихрями к турбулентному течению. Для гомогенного потока в канале с ленточным завихрителем [c.176]

Турбулизация пульсацией расхода жидкости на входе и воздействием газового потока. Дополнительно турбулизиро-вать орошающую пленку можно пульсацией расхода жидкости в распределительном устройстве [32] с целью усиления юлнообразования и распространения его на гладкий входной участок. Этот метод применялся лишь в лабораторных условиях [32 . Чаще турбулизация пленки осуществляется продуванием воздуха или другого газа над наружной поверхностью жидкостной пленки, а также струйным вдуванием его под некоторым углом к теплообменной поверхности с целью частичного разрушения ламинарного подслоя плёнки. Качественные и количественные зависимости теплоотдачи при двухфазном течении жидкостная пленка — газ при изменении агрегатного состояния частично были рассмотрены выше, а при нагреве — охлаждении пленки в данной работе не рассматриваются. Подробное исследование вопросов гидродинамики и массообмена при закручивании жидкости потоком газа было проведено Р. 3. Алимовым [11. [c.184]

Профили скорости жидкости в пузырьковом течении, приведенные на рис. 7, также значительно отличаются от однофазных. Во всех случаях двухфазные профили являются более заполненными. При значениях числа Рейнольдса, построенного по приведенной скорости жидкости, менее 2000, профили локальной скорости качественно похожи на турбулентные. Вследствие наличия относительной скорости движения пузырьков газа последние вносят гидродинамические возмущения Б жидкость. Так как даже при очень малых расходных объемных газосодержаниях ( В =0,01) количество пузырьков газа в единице объема жидкости велико, то их возмущающее действие также является значительным. Таким образом, двухфазный поток даже при докритическом значении числа Рейнольдса нельзя рассматривать как ламинарный. Эти режимы могут рассматриваться как сильно возмущенные ламинарные или квазитурбулентные. [c.99]

Деформация профиля скорости Жидкости в двухфазном потоке вызвана двумя основными причинами. Во-первых, вследствие неравномерности распределения газосодержания по радиусу трубы внутри потока возникает подъемная сила. Так, например, пристенный слой имеет меньшую плотность смеси, чем поток в центральной части трубы, В результате происходит деформация профилей касательного напряжения по сечению трубы в двухфазном потоке, как правило, имеется значительное отклонение от линейного распределения, характерного для однофазного течения. Второй причиной, хфиводя-щей к выполаживанию профиля скорости, является повышенная интенсивность турбулентного перемешивания по сравнению с однофазным турбулентным, а тем более ламинарным течением. При этом наибольшее влияние оказывает относительное движение газовой фазы при малом значении приведенной скорости жидкости (сравнимой со скорост подъема пузырьков в неподвижной жидкости). Наиболее близкими к ударным являются профили скорости при малых скоростях жидкости 18]. [c.99]