Жидкость степень турбулентности

Повышением степени турбулентности можно объяснить увеличение коэффициента теплопередачи в кожухотрубном теплообменнике, когда искусственно создаются пульсации потока жидкости на входе в аппарат. Из-за нелинейной зависимости высоты пены от скорости газа в дистилляционных колоннах пульсирующий поток создает большой объем пены, что увеличивает время контакта фаз, т. е. повышает эффективность процесса. [c.303]

С. Перепад давления в пучках оребренных и шероховатых труб. Перепад давления в пучках оребренных труб является функцией их геометрических характеристик (см. рис. 2). Профили скорости и толщины пограничных слоев около труб зависят от перечисленных на этом рисунке параметров и, конечно, от свойств жидкости и скорости ее течения. Структура потока в окрестности первого ряда труб существенно отличается от структуры, реализующейся во внутренней части пучка. Для внутренней части характерна высокая степень турбулентности потока как в межтрубном, так и п межреберном пространствах. В первых двух рядах отрыв пограничного слоя, после которого формируется рециркуляционная зона, наступает при 0 90° (см. рис. 1). Влияние турбулентности на отрыв пограничного слоя проявляется начиная с третьего илн четвертого рядов. Сравнение с трубами первого и второго ряда показывает, что для внутренних труб точка отрыва сдвигается вниз по потоку, а циркуляционная зона становится меньше по объему и усложняется по структуре. Чем меньше высота ребра к и чем больше расстояние между ребрами, тем больше течение около сребренной трубы напоминает течение около гладкой трубы. И наоборот, чем выше ребра и чем ближе они расположены друг к другу, тем больше течение напоминает течеиие в щели. [c.149]

Перенос вещества осуществляется также конвективной диффузией 21, 101, 102, 1061. Она наблюдается в жидкостях, двигающихся турбулентно. Молекулы растворенного вещества перекосятся не только в силу разности концентраций, но и под действием дополнительных ускорений, сообщаемых молекулам завихрениями. Скорость вихрей вообще велика, в связи с этим конвективная диффузия идет значительно быстрее молекулярной. Несмотря на это, с большой степенью вероятности можно принять, что при значительных расстояниях, какие при диффузии этого рода приходится преодолевать, скорость переноса тоже пропорциональна разности концентраций. На основании этой предпосылки составлено уравнение для количественного выражения конвективной диффузии, которое имеет вид, аналогичный уравнению Фика [57, 88, 951 [c.50]

Сопротивление трения, называемое также сопротивлением по длине, существует при движении реальной жидкости по всей длине трубопровода. На него оказывает влияние режим течения жидкости (ламинарный, турбулентный, степень развития турбулентности). Так, турбулентный поток, как отмечалось, характеризуется не только обычной, но и турбулентной вязкостью, которая зависит от гидродинамических условий и вызывает дополнительные потери энергии при движении жидкости. [c.85]

Предположив, что вся мощность N на валу ротора расходуется только на перемешивание жидкости внутри z валиков, а степень турбулентности за счет перемешивания существенно выше, чем турбулентность, обусловленная свободным течением в осевом [c.189]

Чем ближе друг к другу находятся две частицы жидкости в турбулентном потоке, тем более близки их истинные (мгновенные) скорости. В тоже время у достаточно удаленных одна от другой частиц совсем нет связи между колебаниями, или пульсациями, их скоростей. Достаточно близко расположенные частицы, движущиеся совместно, можно считать принадлежащими к некоторой единой совокупности, называемой обычно вихрем. Размер таких вихрей, или глубина их проникания до разрушения, которая приближенно может быть отождествлена с расстоянием между двумя ближайшими частицами, уже не принадлежащими к одному вихрю, зависит от степени развития турбулентности в потоке, или ее масштаба, и поэтому носит название масштаба турбулентности. [c.46]

Турбулентная вязкость, в отличие от обычной вязкости, не является физико-химической константой, определяемой природой жидкости, ее температурой и давлением. Турбулентная вязкость зависит от скорости жидкости и других параметров, обусловливающих степень турбулентности потока (в частности, расстояния от стенки трубы и т. д.). [c.47]

Для изучения газогидродинамических явлений, протекающих в агрегатах различных технических систем, широко используются теоретический и экспериментальный методы. Теоретический метод изучения не всегда в состоянии охватить всего многообразия условий физического процесса и, кроме того, часто приводит к неразрешимым математическим уравнениям. Поэтому при изучении газ о гидродинамических явлений большую роль играют экспериментальные методы, причем весьма часто эксперимент ведется над моделью, исполненной в меньшем масштабе, чем натурный объект, а иногда и в иных условиях, чем те, которые сопровождают действительный процесс (в иной среде или с другими скоростями). При этом в исследованиях устанавливаются функциональные зависимости между различными физическими величинами, оказывающими влияние на исследуемый процесс. Например, при движении жидкости в трубопроводах определяется зависимость потерь напора от диаметра трубы и ее длины I, плотности р и вязкости ц жидкости, степени шероховатости трубы Д, скорости V и степени турбулентности потока и т. д. [c.48]

Перемешивание, выравнивая концентрации до среднего значения во всем объеме и повышая степень турбулентной диффузии, ускоряет гомогенные и гетерогенные реакции и устраняет местные перегревы. При гетерогенных реакциях перемешивание снижает толщину диффузных слоев, увеличивает поверхность раздела фаз (жидкость — жидкость), что приводит к значительному ускорению реакций. [c.129]

Метод дросселирования. Если поток движется по трубопроводу при турбулентном режиме, происходит перемешивание за счет образующихся при этом вихрей. Чем выше степень турбулентности, тем интенсивнее перемешивание. Если проводить дросселирование потока с помощью клапана, диафрагмы и т. д., интенсивность перемешивания значительно возрастает в связи с резким усилением турбулизации потока. Очевидно, и центробежный насос не. только обеспечивает подачу жидкости, но одновременно является хорошим смесителем перекачиваемого потока. [c.242]

При теплопередаче от стенки к жидкому потоку или от жидкого потока к стенке при вихревом движении основной перепад температуры происходит в пограничном слое жидкости. Это значит, что термическое сопротивление пограничного слоя среды играет решающую роль в процессе теплоотдачи. Следовательно, увеличение степени турбулентности, приводящее к уменьшению толщины пограничного слоя, способствует более интенсивной теплоотдаче. [c.448]

Эрозионная коррозия — это процесс, сочетающий эрозию и коррозию. Этот тип коррозии обычно вызывается быстро текущей жидкостью и зависит от степени турбулентности. [c.32]

На рис. 10-27 показана схема очистки газа, основным аппаратом которой является скруббер Вентури. Запыленный газ вводится через конфузор в трубу Вентури I. Через отверстия в стенке конфузора туда же впрыскивается вода с помощью распределительного устройства 2. В горловине трубы скорость газа достигает порядка 100 м/с. Сталкиваясь с газовым потоком, вода распыляется на мелкие капли. Высокая степень турбулентности газового потока способствует коагуляции пылинок с каплями жидкости. Относительно крупные капли жидкости вместе с поглощенными частичками проходят через диффузор трубы Вентури, где их скорость снижается до 20-25 м/с, и попадают в циклонный сепаратор 5. Здесь капли под действием центробежной силы отделяются от газа и в виде суспензии удаляются из нижней конической части. [c.256]

Такое распределение, а также средний размер капель зависят от характера и интенсивности перемешивания, и от физических свойств жидкостей. Капли дробятся в результате турбулентных пульсаций давления на их поверхностях. Коалесценция происходит вследствие соударений капель и последующего капиллярного взаимодействия между ними. При установлении равновесия в перемешиваемой системе скорости дробления и коалесценции будут одинаковыми и, если интенсивность перемешивания достаточна, чтобы поддерживать одинаковую степень турбулентности в любой точке сосуда, то средний размер капель и их распределение по размерам будут всюду одинаковыми. В противном случае в различных частях сосуда могут существовать капли различного среднего размера. [c.306]

В реакторах с трехфазным псевдоожиженным слоем используется мелкозернистый катализатор, как правило, с несферическими частицами. Исключение составляют гранулы ионообменных смол. Относительная скорость частиц приблизительно равна скорости их гравитационного осаждения в жидкости, но массообмен зависит еще и от степени турбулентности, возникающей в результате механического перемешивания и воздействия поднимающихся пузырей газа. [c.114]

Диафрагмы и сопла, перемешивание и диспергирование в которых осуществляется вследствие высокой степени турбулентности, создающейся в потоке движущихся жидкостей. [c.485]

Сопла и диафрагмы. Смесительные сопла представляют собой сравнительно простые устройства, которые можно устанавливать непосредственно в трубопроводах (рис. 243). Обе жидкости подаются одновременно в сопло или ряд последовательно установленных сопел качество их перемешивания зависит от степени турбулентности, возникающей вследствие перепада давления в жидкости. Работа диафрагменных смесителей (рис. 244) основана на том же принципе, и они получили очень [c.488]

На поверхности конденсатной пленки на нижних частях гладких труб вследствие попеременного отрыва капель конденсата образуются волны. Такие же волны образуются и на трубах, о которые ударяются падающие капли. В тех местах, где непрерывно стекающие струйки попадают на нижележащую трубу, образуются как бы вздувшиеся вены , поскольку конденсат не перераспределяется так, чтобы толщина пленки по длине трубы стала одинаковой, а стекает по окружности на следующий ряд труб. При этом жидкость в венах локально может обладать достаточно высокой степенью турбулентности. [c.371]

Произведенный анализ работы лопастной мешалки показывает, что хотя по мере увеличения диаметра лопасти ее окружная скорость возрастает монотонно, наиболее интенсивный гидравлический режим имеет место в том случае, когда диаметр мешалки равен половине диаметра аппарата. Как указывает Раштон, этот вывод согласуется с экспериментальными работами его лаборатории, подтвердившими также, что повышенная степень турбулентности улучшает процесс экстракции в системе жидкость— жидкость [92, 93]. [c.151]

Что касается гидравлического режима зоны пучка теплообменных труб, то здесь достаточно иметь степень турбулентности, немного превосходящую критическую (Ке р = 2300). При этом в циркуляционной трубе будет осуществляться весьма интенсивное перемешивание реагирующих жидкостей и жидкого катализатора, а в зоне теплообменных труб еще не будет происходить расслаивания жидкостей. [c.195]

Аналогичная формула для относительной высоты турбулентного пламени может быть получена, если коэффициент молекулярной диффузии заменить коэффициентом турбулентного перемешивания. Эта величина не является постоянной и зависит от степени турбулентности потока и размеров резервуара. Обычно коэффициент турбулентного перемешивания пропорционален скорости пара жидкости и диаметру сосуда. [c.16]

Жидкость непрерывно испаряется при прохождении через всю длину трубки, таким образом объем протекающего пара непрерывно увеличивается, а, следовательно, повышается скорость пара. Очевидно, что при таких условиях благодаря высокой степени турбулентности жидкой пленки она быстро уносит пузырьки пара, образующиеся на нагревательной поверхности, и интенсивность теплопередачи резко возрастает. [c.209]

Перемешивание дросселированием заключается в создании вихрей за счет повышения степени турбулентности жидкостного потока. Для дросселирования применяют клапаны и диафрагмы, попеременно суживающие и расширяющие проход жидкости. Смесительная камера аппарата в общем случае представляет собой трубу, в которой на определенном расстоянии друг от друга размещают несколько (до 20) клапанов или диафрагм. Такие смесители применяют при очистке светлых нефтепродуктов реагентами.. [c.220]

В отличие от ламинарного потока, характеризующегося, как уже отмечалось, параллельно-струйчатым, или слоистым, движением жидкости, при турбулентном режиме частицы последней движутся по сложным и разнообразным траекториям, соударяясь друг с другом и со стенками трубы или канала. В каждой точке турбулентного потока происходит беспорядочное изменение скорости во времени (колебание, пульсация), но ее среднее значение в данной точке при установившемся движении постоянно. Структуру турбулентного поюка представляют схематически так (рис. 1-8, б). Непосредственно у омываемой стенки располагается тонкий пограничный слой (толщиной б), который движется ламннарно. Вся остальная масса жидкости образует турбулентное ядро потока. В каждой из этих зон средине скорости частиц возрастают по мере удаления от стенки, но в различной степени. На это указывает то обстоятельство, что гидравлическое сопротивление (потерянный напор к ), как показали опыты Рейнольдса, растет при ламинарном режиме пропорционально средней скорости потока т, а при турбулентном — пропорционально (в шероховатых трубах ш ). [c.40]

III фаза. Кривые потерь напора для бумажной массы по форме аналогичны кривой для воды при турбулентном режиме движения, но располагаются ниже ее. В турбулентном потоке существуют пограничный слой и ядро течения. В пограничном слое возникают вихри, перемещающиеся в ядро течения. При равных скоростях движения неоднородных жидкостей в трубах более концентрированные суспензии оказывают большие сопротивления развитию вихрей. Поэтому степень турбулентности, а следовательно, и величина потерь напора будут тем меньше, чем выше концентрация суспензии. [c.61]

При ламинарном движении газа или жидкости ф равен 0,5, п.ри турбулентном — значение этого коэффициента изменяется от 0,5 до 0,82, в зл-ыиоимости от степени турбулентности. [c.17]

Артор не совсем точно излагает основные концепции, лежащие в основе модели Кинга, а также выводы в отношении характера зависимости от В а, вытекающие из нее. В основу модели положена возможность одновременного действия двух механизмов переноса вещества от свободной поверхности вглубь жидкости в турбулентном потоке. Один из них соответствует постепенному затуханию коэффициентов турбулентного обмена с приближением к межфазной границе. Этот механизм Кинг считает относящимся к вихрям сравнительно небольшого масштаба. Другой механизм связан с обновлением поверхности сравнительно крупными вихрями (их размер должен быть больше толщины слоя, в котором происходит затухание по первому механизму и где соответственно происходит основное изменение концентрации). Таким образом, модель Кинга, по существу, включает представления теорий пограничного диффузионного слоя (см. выше) и обновления поверхности (см. ниже). Что касается возможного характера зависимости от О а, то на основании собственных экспериментальных данных, полученных в ячейке с мешалкой и в насадочной колонне и анализа результатов, полученных другими исследователями, Кинг приходит к выводу о более узком интервале практически возможного изменения показателя степени при Оа от 0,5 до 0,75. Прим. пер. [c.102]

Физическая интерпретация переходных режимов течения обсуждается, например, в (2]. Переход от пузырькового течения к снарядному происходит при межпузырь-ковых столкновениях, слиянии и росте пузырей. Этот процесс обычно делает пузырьковое течение неустойчивым при истинном объемном паросодержании выше 30% или около того, хотя может иметь место стабилизирующее влияние поверхностно-активных загрязнений или высокой степени турбулентности, что позволяет пузырьковому течению сохраняться при истинных объемных газосодержа-ниях и превышающих названный уровень. Считают, что переход (в подъемном потоке) от снарядного течения к вспененному вызывается существованием явления захлебывания в основании крупных пузырей, вызывающего унос жидкости вверх внутри пузыря и ведущего в конце концов к вспененному режиму течения. Переход от вспененного режима течения к кольцевому связывают с обращением потока, т. е. с изменением, при котором весь поток жидкости, вводимой в канал, течет вверх. Область кольцевого течения можно расширить, если в нее включить область, в которой пульсации напряжений трения на стенке отрицательны. Более детальное обсуждение этого вопроса дано в [2 . [c.183]

Сравнение с жспсраментальиь/.ми данными. Сопоставление экспериментальных данных по коэффициентам тепло- и массоотдачи для одиночной сферы в потоках воздуха и жидкостей, полученных различными авторами [37—43], с зависимостью (22) нока.чано па рис, 9. Данные нескольких анторои, получеппые для области 5-10 <Не(< <10 , свидетельству юг о нлиятн1и на теплоотдачу низкой степени турбулентности, Ма рис, 10 представлены результаты работы [39], авторы которой измеряли коэфф ци-енты теплоотдачи нри обтекании сферы воздухом при различной степени турбулентности в потоке, [c.247]

Из уравнения (11.65) видно, что величина Fo возрастает с увеличением длины колонны, коэффициента обогащения (а—1), константы скорости массообмена k и уменьшается при увеличении скорости потока жидкости L. Из уравнения (11.65) следует также, что величина —1п Fq должна обратно пропорционально зависеть от L. Так как k зависит от степени турбу-лентно сти парового потока, то в действительности зависимость —Info от L имеет более сложный характер, как это, например, схематично изображено на рис. 15. На участке б—в зависимость между —Info и L соответствует уравнению (П.65), так как при небольших скоростях движения пара (заметим, что в рассматриваемом безотборном режиме = /) степень турбулентности парового потока слабо зависит от его скорости. На участке в—г, соответствующем большим скоростям движения пара, имеет место резкое увеличение турбулентности парового потока, при этом величина k растет, что приводит к увеличению значения —InFo (при работе в так называемом пенном режиме или режиме эмульгирования ). На участке а—б происходит изменение удельной поверхности контакта фаз [c.65]

Согласно теории движения несжимаемой вязкой жидкости Рейнольдса движение в потоке делят на три вида среднее молярное, относительное (пульсационное) молярное и тепловое. Между этими видами движения устанавливается энергетическая связь, заключающаяся в том, что энергия среднего движения может переходить в энергию относительного даижения, а последняя — в энергию теплового движения. При этом, если в данный момент количество энергии, передаваемой относительному движению средним молярным двил<бБием, больше, чем диссипация этой энергии, то кинетическая энергия относительного движения, а следовательно, и пульсации, а также степень турбулентности будут возрастать, а если это количество передаваемой энергии меньше, то уменьшаться. [c.16]

Принятые допущения необходимо считать верными, поскольку теория Колмогорова получила надежное экспериментальное подтверждение. Итак, на основе этой теории можно заключить, что в установившемся потоке в гладком канале энергия пульсационного дв,ижения пополняется в связи с большим градиентом скорости у стенки, который, в свою очередь, является следствием вязкости жидкости и трения о стенку. Осредненный поток пополняет эту энергию вследствие падения статического давления (гидравлические потери). Поэтому для такого потока при данном числе Рейнольдса степень турбулентности, а также 8д и е т практически однозначно определеньь 18 [c.18]

Поверхиостиое иатяжеиие не влияет на коэффициент массоотдачи Рж в условиях ламинарного течения жидкости. При турбулентном течении р обратно пропорционален поверхностному натяжению в степени около Vз [21]. 11ри добавлении поверхностноактивных веществ могут наблюдаться локальные изменения поверхностного натяжения и, как следствие, поверхностная конвекция и увеличение скорости массопередачи. Изменение величины а в направлении движения жидкости также способствует образованию конвективных токов вблизи поверхности [22]. В ряде случаев, наоборот, при добавлении ПАВ изменяется структура поверхностного слоя таким образом, что коэффициент массоотдачи р уменьшается. [c.55]

Когда турбулентный поток вступает в контакт с обтекаемой поверхностью (рис. II. 12) сначала образуется ламинарный пограничный слой, подобный рассмотренному выше. По достижении некоторого критического размера ламинарное движение в пограничном слое становится неустойчивым (точка А) и развивается турбулентность. В переходной зоне, ограниченной точками А и В, турбулентность распространяется на всю толщину пограничного слоя /, за исключением тонкого слоя вблизи стенки называемого вязким подслоем II. В нем имеет место струйное течение, которое подвергается, однако, интенсивным внешним возмущениям, вызванным проникновением турбулентных пульсаций из ядра потока. Эти пульсации затухают и не приводят к развитию турбулентности, поскольку в вязком подслое определяющую роль играют силь вязкости. Резкой границы между вязким подслоем и т фбулентным пограничным слоем нет. Между ними имеется небольшая переходная область. В связи с малой толщиной вязкого подслоя измерить экспериментально распределение скоростей в нем не удается. Поэтому нет сведений относительно изменения толщины вязкого подслоя по длине. Обычно считают, что его толщина в развитом турбулентном пограничном слое остается по длине неизменной. Условия развития турбулентности в пограничном слое определяются формой и состоянием обтекаемой поверхности (шероховатостью), условиями обтекания и степенью турбулентности потока жидкости. Переход пограничного слоя от ламинарного режима движения к турбулентному определяется критическим значением критерия Рейнольдса Ке кр, для нахождения которого в качестве определяющего размера принимается длина в направлении потока I. Для пластин и тел вращения большой длины при движении жидкости вдоль твердого тела Ке кр = = 2-10 - 2-10 . Для тел другой формы Ке кр меньше. [c.116]

Для практических расчетов теплоотдачи к пленке жидкости при турбулентном режиме, а также при кипении жидкости чаще всего пользуются эмпирическими формулами, сводка которых дана в книгах [5,17]. При кипении жидкости, стекающей в виде пленки, пузырьки пара имеют меньшие размеры, чем ири объемном кипении, Поэтому при прочих равных условиях пограничный слой турбулизуется в большей степени. Это объясняет значительно более высокие коэффициенты теплоотдачи при кипении пленки жидкости, чем при кипении в объеме. [c.317]

При анализе интенсивности массообменных процессов в системах с дисперсной твердой фазой существеное значение имеет характер обтекания поверхности твердых тел турбулентными потоками вязких жидкостей — газов, паров и капельных жидкостей. Какова бы ни была степень турбулентности набегающего потока, вблизи твердой поверхности, от точки набегания вначале формируется ламинарный пограничный слой (рис. 1.2) и только при значении Ке = ШохД 1,5-10 ламинарное течение в пределах пограничного слоя теряет внутреннюю устойчивость и вниз по направлению потока образуется турбулентный пограничный слой с тонкими ламинарным подслоем в непосредственной близости от твердой поверхности. Распределение скоростей в пределах ламинарного подслоя, его толщина, а также распределение осредненных скоростей в турбулентном пограничном слое оказываются соответствующими распределениям этих величин при взаимодействии турбулентного потока с безграничной стенкой, а верхняя граница пограничного слоя удаляется от стенки с увеличением расстояния от точки набегания. [c.13]

Поля скоростей жидкости, устанавливаюш иеся при работе механических мешалок, а также степень турбулентности циркуляционных потоков в значительной степени влияют на основной технологический показатель работы перемешиваюш его устройства - эффективность процесса перемешивания. Однако численные значения показателей эффективности для реальных процессов получить теоретическими методами не удается, и их можно найти, только проводя экспериментальные измерения концентраций в разных точках перемешиваемого объема (для периодического перемешивания такие измерения проводятся в разные моменты времени от начала процесса). Проведение такого рода экспериментальных измерений связано с немалыми трудностями. [c.114]

На рис. 1.39 представлены графики зависимости критерия мош ности Кд, = iV/(pn d от Re , где параметром, отличаюш им одну кривую от другой, служит конструктивный вид мешалки (лопастная, пропеллерная и т.д., см. далее). Следует отметить, что экспериментально найденное значение критерия Рейнольдса Re = 50, отделяюш ее ламинарный режим движения мешалки в вязкой жидкости от турбулентного, равно 50 (сравним с критическими значениями для прямых труб, пленок на поверхности и пр.). В экспериментальных данных на рис. L.39 в неявном виде учтено то обстоятельство, что жидкость фактически никогда не бывает неподвижной, а в той или иной степени увлекается во вращательное движение вращающейся мешалкой. [c.115]

В кольцевом слое источником элементарных вихрей, обусловливающих степень турбулентности вращающейся жидкости, являются силы трения жидкости у боковой поверхности сосуда. Элементарные вихри, развивающиеся на периметре Ьс, распространяются на кольцевое сечение abed, а затем и на весь объем жидкости в сосуде. Гидродинамический режим кольцевого слоя характеризуют выражением [c.148]

Характер процессов, протекающих в реакторе, в значительной мере зависит от типа движения газа в нем. Так, коэффициенты не реноса в плазменной струе определяются степенью ее турбулиза-ции. Диаметр плазменной струи может изменяться по мере удаления от насадки, и закон этого изменения также зависит от режима течения [8]. При достаточной степени турбулентности потока может происходить дальнейшее разрушение капель жидкости (особенно крупных), попавших в турбулентный поток [4]. [c.177]

Обычно расстояние го между плоскостями (перпендикулярными потоку газа), где вводятся газ и жидкость, порядка с1. Поэтому на расстояниях го й турбулентный характер течения газа сохраняется, и в связи с этим плазменная струя встречается с п струями жидкости, будучи турбулизоваппой. Ввиду того что струи жидкости представляют собой дополнительное препятствие потоку газа, степень турбулентности плазменной струи при встрече с жидкостью не уменьшается, а скорее возрастает. [c.178]