Определение параметров продольного перемешивания на основе диффузионной модели

Продольное перемешивание непроточной фазы в колонных аппаратах может быть математически описано на основе как диффузионной, так и рециркуляционной модели. Для экспериментального определения параметров моделей применим, очевидно, лишь импульсный метод исследования. [c.62]

Для объяснения экспериментальных данных по гидродинамиче-скому перемешиванию был выдвинут ряд моделей зернистого слоя. Наиболее удачной оказалась дискретная ячеистая модель, которая согласуется с описанной выше гидродинамической картиной течения в слое. Первоначальным вариантом дискретной модели была модель ячеек идеального смешения [12, 16], хорошо объяснившая данные по продольному перемешиванию в потоках газа. Для описания про- дольного перемешивания в потоках жидкости, где наблюдаются более сложные зависимости эффективного коэффициента продольной диф-, фузи от скорости потока, были выдвинуты различные варианты моделей с застойными зонами. Первой моделью этого типа была модель Тернера—Ариса [17]. Согласно этой модели зернистый слой рассматривали как канал постоянного поперечного сечения, характеризующийся определенными значениями линейной скорости по- тока и коэффициента продольной диффузии, от стенок которого отходят тупиковые каналы-ответвления, где по предположению, конвекция отсутствует и перенос вещества осуществляется только путем молекулярной диффузии. В последующих работах [18] застойные явления рассматривали в рамках ячеистой модели. Метод анализа таких систем, использующий аппарат характеристических -функций, был указан в работе Каца [19]. Расчеты но различным вариантам моделей с застойными зонами позволили объяснить наблюдаемые в потоках жидкости пониженные значения числа Ре ц и наличие хвостов у функций распределения времени пребывания в слое. Недостатком этих работ является, однако, то, что физический смь л застойных зон в них не конкретизируется вследствие этого оказалось невозможным выявить непосредственную связь характеристик продольного перемешивания с параметрами зернистого слоя и провести количественное сравнение теории с экспериментом. Готтшлих [20], пытаясь придать модели Тернера—Ариса физиче- ское содержание, предположил, что роль тупиковых каналов или застойных зон играет диффузионный пограничный слой у поверхности твердых частиц. Оценка толщины диффузионного слоя, необходимой для объяснения экспериментальных данных по продоль-) ному перемешиванию, не совпала, однако, с толщиной диффузионного пограничного слоя, оцениваемой на основе измерения коэффициента массопередачи (см. раздел VI.3). Это несоответствие было отнесено автором на счет влияния распределения толщины диффузионного слоя на неравнодоступной поверхности твердых частиц. Экспериментальное исследование локальных коэффициентов массопередачи в зернистом слое показывает [7 ], что в нем имеются области, массопередача к которым резка затруднена — зоны близ точек соприкосновения твердых частиц. Расчет по модели ячеек с застойными зонами близ точек соприкосновения твердых частиц [21 ] позволил [c.220]

Обобщение экспериментальных данных по эффективной турбулентной диффузии потоков в барботажном слое показывает [29], что простая структура потока, определяемая только продольным перемешиванием жидкости, наилучшим образом описывается- на основе диффузионной, а не секционной модели, так как при определении параметров этих моделей наименьший разброс экспериментальных данных наблюдается при использовании диффузионной модели. [c.148]

Связь между параметрами Ре и устанавливается обычно из равенства статистических характеристик функций распределения. При сравнении статистических характеристик установлено, что однозначная связь между параметрами Ре и п существует только для определенной структуры потоков — при полном перемешивании и идеальном вытеснении [8]. В остальных случаях совмещение одних статистических характеристик приводит к расхождению других, особенно при значительной степени продольного перемешивания потока (при Ре<Ю). Этот факт указывает на отсутствие единой эквивалентной связи диффузионной и секционной моделей продольного перемешивания. В связи с этим переход от одной модели к другой должен проводиться на основе всестороннего сравнения различных характеристик функций распределения, а если возможно, то и самих функций распределения. Однако отсутствие единой связи параметров этих моделей не является основанием для утверждения об исключительной условности секционной модели и, следовательно, о невозможности применения ее для расчета фазовых превращений в гетерогенных системах, поскольку, [c.156]

К определению параметра диффузионной модели продольного перемешивания/М. М. Розенберг, Л. И. Хейфец, М. Б. Кац и др.—Теоретические основы хим. технологии, 1970, 4, Л 4. [c.193]

В работе [21] на основе диффузионной модели структуры потока предложен метод определения параметров продольного перемешивания по скачку концентраций на входе сплошной фазы Метод основан на преобладающем продольном перемешивании в аппарате, поскольку в питающей трубке оно пренебрежимо мало. Это означает, что в сечении входа значение. коэффициента продольного перемешивания резко изменяется, приводя к скачку концентраций во входящей фазе. Скачок, оцениваемый числом единиц переноса 7 , зависит от фактора массообмена F = mVyjVx и числа Пекле сплошной фазы Рес и в меньшей степени — от числа Пекле дисперсной фазы Pe . Предложена [21] номограмма, позволяющая одновременно определять значение Рес и Ред по значениям F и Т. [c.202]