Пристенные пленки

При интерпретации результатов исследований теплоотдачи для суспензий авторы приняли новую гидродинамическую модель процесса, учитывающую возможность появления ламинарной пристенной пленки, состоящей из чистой сплошной фазы (жидкости). Такое гидродинамическое состояние возникает, по мнению авторов, тогда, когда частицы твердой фазы имеют плотность, близкую к плотности жидкости. Если плотность дисперсной фазы значительно выше плотности н идкости, частицы твердого тела приближаются к поверхности нагревающего (охлаждающего) элемента, и тогда тоже в суспензии образуется ламинарная пленка. Основываясь на таком предположении, авторы обобщили результаты своих исследований в виде критериальных уравнений, идентичных зависимостям для чистой жидкости (сплошной фазы), однако отдельные физические параметры в полученных уравнениях имели другие значения. [c.286]

Авторы отмечают, что уравнения ( -71) и ( -72) дают значения коэффициентов теплоотдачи, несколько заниженные по сравнению с действительными. Это обусловлено тем, что в уравнениях ( -71) и ( -72) не учитывается влияние разрушения пристенной пленки твердыми частицами суспензии. Однако определение коэффициентов теплоотдачи по этим уравнениям безопасно, так как обеспечивается некоторый расчетный резерв. [c.287]

В настоящее время известны несколько теорий механизма массопередачи из одной фазы в другую через межфазную поверхность. Наиболее давней является теория двух пограничных пленок, которая утверждает, что массопередача сводится к молекулярной диффузии через ламинарные пленки жидкости, образующиеся по обе стороны межфазной поверхности (наподобие пристенных пленок Прандтля, известных из теории теплопередачи). Оказывается, такая модель процесса не соответствует действительному ходу явлений в дисперсных системах. В этих системах существование ламинарной пленки на стороне сплошной фазы сомнительно. [c.291]

Длительность пробега промышленных печей, рассчитанная по описанной модели [231], хорошо согласуется с данными, полученными на ряде промышленных установок. Согласно другим работам [228, 212], вещества—предшественники кокса образуются преимущественно в пристенном слое (пленке) и, следовательно, скорость коксообразования определяется условиями в том слое (его объемом, температурой). Температура в центре потока реагентов (кроме пристенной пленки) предполагается одинаковой вследствие перемешивания среды, движение которой турбулентно. В пристенной пленке температура постепенно возрастает от величины, характеризующей темпе- [c.87]

Обычно перепад температуры в пристенной пленке промышленного змеевика составляет несколько десятков (20—50) градусов 212]. Однако в реакторах опытных и опытно-промышленных установок, где диаметр трубы и скорость потока обычно меньше, чем у промышленных змеевиков, перепад температуры может достигать 100—200 X. [c.88]

Упариваемый раствор снизу поступает в трубки и, поднимаясь, на уровне одной четверти их длины вскипает. Пары вскипания за счет поверхностного трения увлекают за собой раствор, образующий тонкую пристенную пленку. Для создания такой достаточно прочной пленки сульфитно-дрожжевая бражка должна обладать повышенной вязкостью, для чего необходимо ее предварительно сконцентрировать в аппаратах с рециркуляцией жидкости. Степень упаривания в них обычно ограничивают содержанием сухих веществ, когда еще сохраняется небольшое количество свободной воды. [c.290]

Существенно, что значение толщины пристенного слоя (пленки) не может быть получено из самой пленочной модели и для ее определения необходимо проводить опыты, в процессе которых должны измеряться величины /о, Сгр и С значения коэффициента диффузии целевого компонента в среде-носителе берется из справочных данных. Такого рода опыты, к сожалению, не подтверждают прямой пропорциональности потока компонента значению коэффициента диффузии. Оказывается, что зависимость Уд от заметно слабее прямой пропорциональности и соответствует степенной зависимости с показателем степени, меньшим единицы Уд О", п = 0,6-0,7. Такое несоответствие свидетельствует о слишком значительном упрощении реального процесса, основанном на допущении о существовании неподвижной пленки с резким переходом от неподвижной жидкости к полностью турбулизированному ядру потока при х = Ъ. Физически очевидно, что переход от турбулентного ядра потока к пристенной пленке должен совершаться плавно и внутри самой пленки должно существовать какое-либо движение вязкой среды. [c.352]

Еще один важный для практических расчетов критерий диффузионного подобия получается из анализа условий массообмена у поверхности раздела фаз. Поскольку у самой поверхности всегда имеется ламинарный пристенный слой, поперек которого целевой компонент может передаваться только молекулярной диффузией, то поток компонента, записываемый согласно уравнению массоотдачи (5.22), можно записать еще и как диффузионный поток поперек ламинарной пристенной пленки (пограничного слоя) [c.359]

Однако анализ физической картины процесса показывает, что основное термическое сопротивление сосредоточено, по-видимому, в пристенной пленке жидкого полимера. [c.326]

Беккер с соавторами [Л. 106, 107] рассматривают возникновение кризиса теплообмена в испарительной трубе как результат разрушения водяной пристенной пленки. Это явление, по их мнению, имеет место в том случае, когда амплитуда волн на поверхности жидкой пленки становится очень значительной. [c.57]

Предположение о том, что кризис теплообмена в испарительной трубе связан с испарением жидкой пристенной пленки было высказано нескольке ранее С. С. Кутателадзе [Л. 48]. [c.60]

Факт отсутствия осаждения капель на стенку заставляет с особой осторожностью относиться к моделированию пароводяных потоков в обогреваемых каналах путем использования адиабатических течений двухфазных (в том числе и двухкомпонентных) сред. Следует также критически оценить и те попытки построения модели кризиса теплообмена [Л. 1, 119, 126, 136, 163], в основу которых положены процессы массообмена между ядром потока и пристенной пленкой жидкости. [c.76]

В объеме камеры сгорания в результате высокой турбулентности осуществляется режим, близкий к режиму идеального смешения - температура и состав газа после прохождения фронта пламени в объеме сгоревшего газа одинаковы. Однако, всегда существует пристенная пленка, в которой перемешивание не происходит, концентрация и температура изменяются вследствие медленных процессов диффузии и теплопроводности. В этой пленке (толщиной 0,05+0,4 мм) температура и концентрация кислорода много меньше, чем в объеме. Реакции окисления углеводородов в результате протекают не до конца, с образованием продуктов неполного окисления (альдегидов, фенолов), срываемых газовом потоком в такте выхлопа и удаляющихся с отработавшими газами. При попадании на стенку жидких капель топлива идут реакции термоокислительной конденсации с образованием твердого вещества - нефтяного кокса, называемого нагаром. Коэффициент теплопроводности нагара в 1000-2000 раз меньше теплопроводности металла. Поэтому по мере увеличения слоя нагара температура стенки повышается и ухудшается теплоотвод. Повышение в результате этого максимальной температуры горения требует увеличения октанового числа применяемого бензина (до 8-10 пунктов). По мере повышения температуры стенки растет скорость газификации нагара в реакциях с кислородом, водой и диоксидом углерода и толщина пленки нагара достигает некоторого равновесного [c.49]

Сдувание турбулентным потоком газов пристенной пленки приводит к выделению продуктов неполного окисления и термической конденсации с отработавшими газами. [c.66]

Выбросы углеводородов в значительной степени зависят от смесеобразования в камере сгорания - попадание капель бензина на стенку значительно увеличивает концентрацию углеводородов и их оксипроизводных в отработавших газах, так как увеличивается доля бензина, находящегося в пристенной пленке. Так, снижение температуры выкипания 90% бензина (что снижает количество неиспарившихся капель бензина, попадающих на стенку) со 182° до 138° снизило выделение СН на 22%. [c.66]

В то же время существенно отличается поведение углеводородов в пристенной пленке. В дизельных двигателях парциальное давление кислорода значительно выше, в результате степень полного и неполного окисления углеводородов в значительной степени выше, чем в бензиновых. Поэтому выбросы суммы углеводородов и их оксипроизводных дизельными двигателями значительно меньше, чем бензиновыми, но выбросы альдегидов в 1,5-4 раза выше. [c.120]

В основе метода лежит подмеченное рядом авторов явление,, сущность которого состоит в следующем. Сосуд, отделенный от гелиевой ванны пристенной пленкой или тонким капилляром, заполняясь гелием II, охлаждается (так называемый механокалорический эффект). При этом возникает некоторая разность температур, препятствующая дальнейшему натеканию жидкости, благодаря чему довольно скоро устанавливается равновесное состояние. Однако, если внутри сосуда выделять тепло, то он будет заполняться гелием гораздо быстрее и этим способом можно получить значительные разности уровней (так называемый термомеханический эффект). Выделяя в этом сосуде такую мощность, при которой разности температур не возникает, и зная объем жидкости, протекающей через капилляр, можно определить разность между удельным теплосодержанием жидкости в капилляре и ее теплосодержанием в объеме. [c.457]

Ф II г. 273. Прибор для изучения свойств пристенных пленок гелия II при пониженном давлении паров. [c.519]

Нагревая слабым пучком света одно из колен перевернутой U-образной трубки, полу заполненной гелием II (фиг, 274), Стрелков нашел, что пристенная пленка жидкости быстро двигается от холодного колена к нагретому. Это явление следует рассматривать как прямо аналог термомеханического эффекта, наблюдаемого и при перетекании гелия II через капилляры. [c.520]

На твердой поверхности, находящейся в контакте с НеП, образуется тонкая пристенная пленка жидкого гелия. Специфика этой пленки, в отличие от пленок других жидкостей, определ яется ее большой подвижностью, обусловленной сверхтекучестью НеП. [c.72]

Для интенсификации процесса теплообмена в змеевики печей вакуумных блоков подают водяной пар. С вводом пара ускоряется движение сырьевого потока и исключается местный перегрев. По мере движения по трубам мазут начинает испаряться и теплообмен происходит в условиях пузырькового кипения, которое сопровождается резким увеличением паровой фазы. В этот период значительно возрастает склонность мазута к кок-сообразованию от перегрева его пристенной пленки, несмотря на увеличение скорости движения потока парожидкостной смеси. В пленке быстро растет концентрация термически нестойких соединений — асфалыенов, предшественников кокса. [c.268]

Свойства котельного топлива, получаемого висбрекингом в реакционной камере и трубчатом змеевике, практически одинаковы, но вследствие более высоких температур, применяемых при проведении процесса в змеевике, и наличия значительных перефевов пристенной пленки жидкости стабильность котельного топлива несколько выше при получении топлива висбрекингом в реакционной камере. Остатки висбрекинга могут также использоваться как компоненты сырья процесса каталитического крекинга, производства кокса, технического углерода и т. п. [c.192]

Аклея [1], который изучал чистые жидкости (использовались турбинная мешалка с тремя лопатками и аппарат объемом 0,08 с отражательными перегородками мешалка и сосуд были эмалированными). Авторы проверили разные способы обобш ения результатов измерений, используя для корреляции параметров сплошной фазы, средних параметров (т. е. для смеси) и промежуточной комбинации (т. е. для ядра жидкости) параметры смеси, а для пристенной пленки — параметры сплошной фазы. Оказалось, что наименьший разброс точек измерения получается при использовании средних параметров смеси как для ядра жидкости, так и для пристенной пленки в этом случае точки располагаются около той же линии, которую Аклей определил для чистых жидкостей. Таким образом, для расчета теплоотдачи в аппаратах при перемешивании эмульсий, авторы предлагают использовать уравнение для чистых жидкостей, но при условии подстановки в них физических параметров смеси. [c.288]

Как показал математический анализ гидродинамических факторов, зависимость скорости коксообразования и коксоот-ложения от массовой скорости сырья не монотонна и имеет несколько экстремумов, обусловленных конкуренцией массо-переноса и реакций уплотнения (образования предшественников кокса) в пристенном слое [232]. Таким образом, на скорость отложения кокса влияют в различных реакторах и в разной степени, как массоперенос частиц — предшественников кокса в центральной части потока, по данным [231], так и условия, создающиеся в пристенной пленке, по данным [212]. В частности, с увеличением температуры возрастает роль диффузии молекул углеводородов к формирующейся углеродной поверхности [51], согласно модели [212]. [c.88]

Установлено, что при кипении на пучке наблюдается циркуляционное тепловое псевдоожижение. При этом теплообмен определяется совокупностью процессов испарения пристенной пленки и конвективного переноса теплоты к псевдсожиженному дисперсному слою. [c.97]

Остается рассмотреть влияние гетерофазности процесса. Основная проблема, с которой приходится сталкиваться при расчете всех типов реакторов, — это образование пристенной пленки или корки полимера. Только в некоторых случаях возможно стационарное течение процесса, когда концентрация пленки постоянна во времени. Примером процесса подобного рода является полимеризация этилена под высоким давлением в трубчатом реакторе (см. раздел 8). [c.313]

Как уже указывалось, по мере увеличения скорости газовой фазы в двухфазном потоке и уменьшения толщины пленки волнообразование на ее поверхности прекращается и движение пленки становится спокойным. Гидравлическое сопротивление канала с прекращением волнообразования на поверхности пленки уменьшается. На рис. 1-11 это проявляется в изменении характера криВ ОЙ Лртр/Аро=/(х) при паросодержании лгдр. Кризис гидравлического сопротивления характеризует собой переход к очень тонкой пристенной пленке (микропленке), поверхность которой оказывается достаточно гладкой. [c.60]

Обратимся, например, к д рис. 5-9, на котором показаны " результаты опытов Свенсона [Л. 158] с вертикальной трубой внутренним диаметром 10 и 350 длиной обогреваемого участка 1830 мм, при давлении 210 кгс1см Из графиков видно, что при определенных значениях паросодержания охлаждающей среды наблюдается резкое повышение температуры стенки. Некоторые авторы были склонны раосма-тривать это явление как результат ухудшения теплоотдачи, (по нашей терминологии — кризиса теплообмена второго рода). В действительности нарушение теплоотдачи связано не с высыханием пристенной пленки жидкости, а с кризисом теплообмена первого рода. Об этом, в частности, свидетельствует и тот факт, что паросодержание, при котором наблюдается резкий рост температуры стенки, не убывает, а растет с увеличением массовой скорости. Поскольку опыты проводились при околокритическом давлении, то нарушение теплоотдачи в стационарном режиме происходит не при Скр а при Хр. [c.109]

При кипении жидкости в вертикальных трубах интенсивность теплоотдачи неодинакова по высоте трубы, что связано с изменением гидродинамического режима движения парожидкостной смеси. Анализ показывает, что в общем случае можно рассматривать несколько зон. В нижней части трубы происходит подогрев раствора до температуры кипения. В этой зоне интенсивность теплоотдачи определяется только движением недогретого раствора (соотношения для вынужденной конвекции). За экономайзерным участком следует зона ограниченного кипения в пристенном слое, где начинает сказываться влияние процесса парообразования, интенсифицирующего общую теплоотдачу. Далее следует зона развитого кипения по всему объему движущегося раствора. Выше может находиться участок еще более интенсивной теплоотдачи при кипении в тонком слое раствора, сохраняющемся на внутренней стенке трубы, тогда как по центру трубы поднимается парожидкостная эмульсия. Пристенная пленка утоньшается в направлении снизу вверх и может исчезнуть в верхнем участке кипятильных труб, что существенно уменьшает интенсивность теплоотдачи в этой зоне. [c.262]

Неполнота сгорания бензина, приводящая к выбросу СН, связана в основном с нахождением бензина в пристеной пленке, где температура невысока, а содержание кислорода меньше, чем в объеме камеры сгорания. Меньшая концентрация кислорода обусловлена быстрым движением фронта пламени, тогда как в пристенном слое при низких температурах реакции идут много медленнее, чем в объеме и пленка контактирует со сгоревшими газами, в которых концентрация кислброда мала, и, кроме того, лимитируется диффузионным контролем проникновения кислорода в пристенную пленку. [c.66]

Сущность модели В.В. Ягова (1985 г.) заключается в анализе состояния пристенной пленки жидкости при повышении тепловой нагрузки поверхности нагрева до значений, близких к р,. Вследствие ухудшения условий отвода больших паровых образований при больших q на поверхности нагрева появляются сухие пятна и сама жидкая пленка в некоторых местах поверхности периодически пересыхает, при этом ее средняя толщина уменьшается. Можно рассчитать среднюю плотность теплового потока, приходящегося на одно сухое пятно в жидкой пленке, и, приравняв полученное значение к тепловой нагрузке на поверхности нагрева, можно определить р]. Формулы Ягова имеют вид при/>/ркр 0,05 [c.346]

Критические скорости в пристенных пленках. Движение гелия II вдоль пристенной пленки вполне укладывается в рамки теории теплового движения в квантовой жидкости, если пленку рассматривать как очень узкий капилляр. В таком капилляре тепловые возбуждения, испытывающие трение о стенки, остаются практически неподвижными, хотя их количество в хшенке отнюдь неравно нулю и задается температурой стенки (последняя, повидимому, мало отличается от температуры жидкости, рожда- > ющей пленку). Таким образом, вдоль пленки может двигаться только сверхтекучая часть гелия II. Присутствие в пленке нормальной массы сводится, в некотором смысле, к уменьшению поперечного сечения пленки, уменьшению тем большему, чем ближе температура жидкости к л-точке. Поэтому истинная скорость, с которой сверхтекучая часть двигается вдоль пленки, оказывает- ся в р/р5 раз больше, чем та величина, которая обычно приводится различными авторами в качестве скорости движения пленки я вычисляется ими по расходу жидкости. [c.464]

Аналогичное явление было обнаружено Аткинсом в случае, когда два сосуда сообщались между собой не с помощью капилляров, а посредством пристенной пленки. Период колебаний, как оказалось, связан несложной формулой с толщиной пленки. [c.518]

Упругость паров над пленкой. Все опыты, ставившиеся до сдх.пор с целью изучения свойств пристенных пленок, проводи-лШЮЬ в условиях, когда пленка находилась под давлением паров,, равновесных по отношению к свободной поверхности жидкости. [c.519]