Модели потоков комбинированные

Рис. II-5. Схема структуры потока по комбинированной модели продольного перемешивания

При анализе реальной гидродинамической структуры потоков часто используются более сложные модели, построенные на основе приведенных в табл. 4.4. К таким моделям относятся комбинированные, образованные путем соединения ячеек полного перемешивания, вытеснения, застойных зон, байпасных и рециркуляционных потоков. Определение параметров моделей структуры потоков и решения в виде передаточных функций подробно изложено в монографии [41]. [c.121]

В промышленности находят применение также периодические реакторы, являющиеся видоизменением режима работы реактора перемешивания. Наряду с указанными моделями потоков различают диффузионную, характеризующуюся наличием продольного перемешивания (однопараметрическая модель) и радиального перемешивания (двухпараметрическая модель), ячеечную, представляемую в виде последовательности элементарных моделей, и более сложные модели типа комбинированных, циркуляционных. Соответствие выбранной модели реальному объекту устанавливается на этапе проверки адекватности. [c.21]

Комбинированные модели структуры потоков. Сложность реальной гидродинамической обстановки в промышленных аппаратах приводит к необходимости построения на основе рассмотренных выше простейших моделей более сложных топологических структур — структур потоков комбинированного типа. При по- [c.116]

При анализе реальной гидродинамической структуры потоков часто используют более сложные модели, построенные на основе приведенных в табл. 2.1. К таким моделям относятся комбинированные, образованные путем соединения ячеек полного перемещивания, вытеснения, застойных зон, байпасных и рециркуляционных потоков. [c.84]

Гидродинамическая структура в аппарате (по каждому из потоков) создается его конфигурацией (наличием перегородок и их расстановкой, диаметром аппарата, числом труб и числом ходов), скоростью течения потоков. Поэтому модели структуры обменивающихся потоков могут различаться (например, для теплообменников типа смещение - смещение, смещение - вытеснение и т. п.). Коэффициенты теплоотдачи обычно рассчитывают по критериальным соотношениям для различных режимов течения потоков тепло- и хладагента. При сложной конфигурации аппарата обычно представляют его в виде ряда зон различной структуры (или с комбинированной моделью потоков), а общая поверхность определяется как сумма поверхностей отдельных зон. Математическое описание типовых моделей теплообменников для стационарных условий приведено в табл. [c.92]

Рис. 3.4. Структурная схема комбинированной модели потока жидкости

Кроме перечисленных, к типовым моделям гидродинамических потоков относятся диффузионная, ячеечная и комбинированные модели (потоки с застойной зоной, байпасированием и др.). Диффузионная и ячеечная модели характеризуют реальные потоки. Эти [c.93]

Итак, нами рассмотрены лишь простые комбинированные модели. При этом получаемые передаточные функции (например, случай с застойной зоной) имеют достаточно сложный вид. Очевидно, что при описании структуры потока комбинированной моделью важно определить не только количество зон, время пребывания в них (или их объем), но и взаимосвязь между зонами, направленность отдельных потоков, наличие байпасирования, проскальзывания и т. п. Следовательно, в каждом конкретном случае при использовании комбинированной модели для описания структуры потока в аппарате требуется индивидуальный подход и тщательная оценка физической картины протекающего процесса. [c.141]

Рис. 3.38. Структурная схема комбинированной модели потока жидкости на тарелке I общий объемный расход жидкости i - доля потока жидкости, проходящей по тарелке Ь - доля рециркулирующего потока к - доля потока, проходящего через среднюю зону тарелки Ух, - объемы ячеек полного перемешивания Кд2 - объемы диффу-

Рассмотрим процесс экстракции в колонных аппаратах. На основании многих исследований можно заключить, что наиболее приемлемой здесь оказьшается ячеечная модель с обратными потоками. Отметим, что это совсем ие исключает использование диффузионной модели или комбинированных моделей. [c.309]

Наибольшее распространение среди исследователей получили следуюшие типовые математические модели структуры потока материала модели идеального вытеснения и идеального смешения, диффузионная модель, ячеечная. модель и комбинированные модели. [c.81]

Среди различных гидродинамических моделей потоков в данном разделе кратко рассмотрены следующие модель идеального вытеснения модель идеального смешения однопараметрическая диффузионная модель ячеечная модель комбинированные модели. [c.25]

Модели потоков. Использование определенных физических представлений о внутренней структуре потоков типового процесса дает возможность составить его математическое описание. Для описания процесса абсорбции в насадочной колонне применяются следующие модели модель идеального вытеснения диффузионная и ячеечная модели комбинированные модели (здесь не рассматриваются). Характеристика этих моделей дана выше (стр. 25 сл.). [c.41]

Комбинированные модели. Кроме рассмотренных основных гидродинамических моделей потоков реальные процессы могут [c.140]

Кроме диффузионной модели потока жидкости в гидродинамических сооружениях применяют другие комбинированные модели, например ячеечную (см. рис. 29, д). Схема этой модели представляет собой набор ячеек, в которых предполагается идеальное перемешивание, а между ячейками перемешивания нет. Ячеечную модель можно использовать при расчете работы очистных сооружений, где в цепочку соединены буферные и отстойные резервуары. Изменение концентрации индикатора в произвольной г-й ячейке модели описывается уравнением [c.64]

При построении комбинированной модели принимают, что аппарат состоит из отдельных зон, соединенных последовательно или параллельно, в которых наблюдаются различные структуры потоков. С увеличением количества зон можно описать процесс любой сложности, но математическое моделирование при этом усложняется. [c.41]

Комбинированная модель [45—48] предполагает, что аппарат состоит из ряда последовательных одинаковых ячеек (секций) неполного перемешивания с рециркуляционными потоками между ними. В этом случае ступенчатое изменение концентрации на границах секций, характерное для ячеечной и рециркуляционной моделей, сочетается с плавным изменением концентрации по высоте секций (см. рис. П-З). [c.28]

Комбинированную модель можно представить как каскад последовательно соединенных диффузионных ячеек с рециркуляционными потоками между ними (рис. П-Б). Перемешивание внутри диффузионных ячеек характеризуется коэффициентом продольного перемешивания Ей- Параметрами рассматриваемой модели являются число Пекле Ре = и1/Е (как у диффузионной модели), коэффициент рециркуляции (как у рециркуляционной моде- [c.28]

Как уже отмечалось (см. гл. II), по мере интенсификации перемешивания внутри ячеек комбинированная модель приближается к рециркуляционной, а по достижении в ячейках режима полного перемешивания она трансформируется в рециркуляционную (ячеечную с обратными потоками). [c.43]

Для комбинированной двухпараметрической модели продоль- ного перемешивания дисперсия функции распределения времени пребывания частиц потока в аппарате определяется путем подстановки в уравнение (1У.28) значения 2=1 [c.87]

Для определения по экспериментальным кривым отклика параметров комбинированной модели х (или /) и Ре необходимо при импульсном возмущении потока во входном сечении аппарата одновременно регистрировать функцию отклика в двух других сечениях. При этом возможны различные схемы эксперимента. [c.91]

Данный случай возможен при полно.м перемешивании в ячейках и отсутствии обратных потоков между ними, т. е. двухпараметрическая комбинированная модель трансформируется в однопараметрическую ячеечную. Переходя к пределам Ре—>-0 и х—>-0, получаем [c.94]

Таким образом, отражая реальный механизм продольной дисперсии вещества в секционированных колоннах, комбинированная модель структуры потока действительно является общей, а ее частные случаи соответствуют отдельным моделям структуры потока в колонных аппаратах химической технологии. [c.95]

Сопоставляя выражения для дисперсий распределения времени пребывания частиц потока в аппарате по комбинированной (1У.29) и диффузионной (1У.43) моделям, получаем [48] для области />1 и Ре/и>1 следующую приближенную зависимость [c.95]

При отсутствии полного перемешивания потока в секциях колонны (обычно при большой высоте секции, т. е. Я>0,5 О ) уравнение (V.13) характеризует верхний предел значений коэффициента обратного перемешивания. Если при этом в потоке нет заметной неравномерности структуры, коэффициент перед первым членом правой части уравнения (V.13) будет меньше 0,5. В таких условиях для описания опытных данных целесообразно применять комбинированную модель структуры потока [45—48],учитывающую неполное перемешивание в ячейках. [c.166]

Модель параллельных микро- и макропор с переменными радиусами [66]. Рассматриваемая модель фактически является комбинированной моделью, объединяющей модели цилиндрических пор переменного радиуса и непересекающихся параллельных цилиндрических капилляров. Согласно модели, макро- и микро-поры предполагаются параллельными друг другу. Как макро-, так и микропоры представляют собой системы соосных цилиндров различных радиусов. Длина цилиндрических участков пор рассчитываются по соотношениям (3.5), (3.6), величина потоков в порах — по соотношениям (3.1), (3.7), в которых величина Ы2 заменяется величиной Ь. Неизвестными параметрами модели являются коэффициент извилистости т и параметры и уравнения (3.6). [c.148]

Возможно использование и комбинированных моделей. Например, в главе III использована модель, в которой один из реагентов движется в потоке идеального перемешивания, второй — в потоке идеального вытеснения. Число возможных комбинаций зон иде- [c.58]

Комбинированные модели. При описании движения реальных потоков может случиться, что ни одна из перечисленных гидродинамических моделей не позволит достаточно точно воспроизвести свойства потока. В таких случаях используются сложные гидродинамические комбинированные модели. В основу комбинированных моделей положены простейшие модели с добавлением застойных зон, а также с введением байпасирования и рециркуляции отдельных частей потоков [49]. Математическое описание процесса существенно [50] усложняется, однако за счет этого удается получить необходимую точность воспроизведения свойств объекта моделирования. [c.175]

Комбинированная модель. Определение профиля концентраций индикатора на ситчатой и колпачковых тарелках диаметром 700 мм показало, что на тарелке наблюдаются зоны с различной интенсивностью перемешивания [41, 42]. В части ситчатой тарелки, примыкающей к успокоительной зоне у входного порога, газовые факелы отклоняются потоком жидкости в нижней части пенного слоя к середине тарелки, а в верхней части — к приемному порогу. У стенок колонны наблюдается интенсивная циркуляция пены. [c.287]

Структура потока жидкости на тарелках описывается комбинированной моделью, состоящей из последовательно соединенных зон полного перемешивания зоны, характеризуемой диффузионной моделью зоны полного иеремешивания. [c.287]

На основании конкретного представления об условиях осуществления процесса различают следующие типовые математические модели по структуре потоков в аппаратах модель идеального смешения модель идеального вытеснения однопараметрическая ди№гзионная модель явухпараметьическая диф-й)узионная модель ячеечная модель комбинированные молели. Математические описания перечисленных моделей будут рассмотрены в последующих разделах учебного пособия. [c.11]

Комбинированные модели. При анализе потоков жидкости в аппаратах с мешалкой широко применяются комбинированные модели. [c.444]

Комбинированная модель может состоять из отдельных ячеек идеального смешения, идеального вытеснения и застойной зоны, связанных между собой перекрестным, рециркулирующими и байпасными потоками. Параметрами комбинированной модели служат объем отдельных ячеек и соотношение потоков, связывающих эти ячейки, Информацией для определения параметров комбинированной модели [c.444]

Внимание, привлеченное результатами теоретического анализа преимущества прямотока перед противотоком жидкости на смежных тарелках, проведенное Киршбаумом и Льюисом в 1935 г., не получило широкого использования в промышленности из-за необоснованной идеализации ими структуры потока жидкой и паровой фаз моделью идеального вытеснения. Нами была составлена структура комбинированной математической модели потока жидкости для трех смежных тарелок и получена оригинальная усредненная структура М-й тарелки при прямотоке и противотоке жидкости [1], [2]. Аналитическое решение систем уравнений массопередачи для двух вариантов движения жидкости, при условии полного перемешивания пара, позволило получить зависимости КПД аппарата для них. Из проведенного анализа параметрической чувствительности эффективности прямотока и противотока следует, что усилия ученых и конструкторов, работающих в области интенсификации массообменных тарельчатых агшаратов не дадут желаемого результата при противоточном движении жидкости на тарелках. Поэтому при конструировании барботажных аппаратов с переливом необходимо сочетание идеальной структуры пенного слоя на тарелках (идеальное вытеснение) о однонаправленным движением жидкости на них. Проектный расчет числа тарелок по разделению смеси аце-гон-вода этанол-вода на Уфимском заводе синтетического спирта показал, что при однонаправленном движении жидкости число тарелок снижается на 30,,.50%. [c.171]

Большинство процессов химической технологии имеют двойственную дстерминированно - стохастическую природу. Исходя из этого, во втором разделе рассматриваются экспериментальные методы исследования структуры потоков, позволяющие учесть стохастическую составляюидую процесса. Рассматриваются элементы типовых моделей структуры потоков модели идеального смешения и вытеснения, диффузионной, рециркуляционной, ячеечной моделей и комбинированных моделей. [c.3]

Реальные процессы, протекающие в промышленных объектах управления,не всегда удается описать с помощью рассмотренных выше типовых моделей. В таких случаях используются комбинированные модели, в которых учитываются байпасироаание и циркуляция потоков, а также наличие застойных зон. [c.41]

Комбинированная модель структуры патока [45—48] предусматривает, что перемещение трассера в колонне из ячейки в ячейку происходит за счет прямого (транзитного) и обратных (рецир куляционных) потоков, а рассеяние его внутри ячеек — из-за движущегося в поршневом режиме транзитного потока и продольного перемешивания в ячейках, формально подчиняющегося закону Фика. [c.39]

В таких условиях секции аппарата подобны идеальным ячейкам полного перемешивания, и комбинированная модель переходит в рециркуляционную (ячеечную с обратдыми потоками). Применяя правило Лопиталя, находим из (IV. 19) предельное значение первого начального момента С-кривой ячейки к при Ре—>-0 [c.93]

Количественные характеристики структуры потока, определяемые интенсивностью продольного перемешивания (параметрами модели), используются для расчета тепло- и массообменных аппаратов и химических реакторов. При таких расчетах различные модели могут привести к практически одинаковым результатам, если эти модели формально адекватны друг другу и потоку в аппарате, т. е. совпадают функции распределения времени пребывания. При формальной адекватности можно, установив эквивалентные соотношения между параметрами сложной и более простой модели, вести расчет аппарата по уравнениям более простых моделей. В связи с этим рассмотрим возможность аппроксимации двухпараметрической комбинированной модели структуры потока более простой — однопараметрической диффузионной модедью. Для этой цели необходимо установить эквивалентную связь между параметрами обеих моделей. [c.95]

Плоское течение неограниченной массы называют комбинированным вихрем Рэнкина. Наличие стенок, днища и перегородок значи-тел1>но влияет на распределение скоростей жидкости, ио тем не менее предложенную модель нсгюльзуют при рассмотрении задачи о взаимодействии вращающейся лопасти и потока перемешиваемой жидкости. [c.277]

Аппараты с рециркуляцией, байпаснрованием, комбинированные. В моделях с рециркуляцией принимается, что часть выходного потока смешивается со входным потоком и рециркулирует через аппарат. Этой моделью можно пользоваться и тогда, когда среднее измеренное время пребывания потока в реальном аппарате без рециркуляции меньше расчетного (см. также главу III). [c.58]

Модель третьего варианта имела обычное узкое сечение входного отверстия (FJFq = FJFq 9,5) и испытывалась при комбинированном распределительном устройстве в виде направляющих лопаток илн пластинок в месте поворота потока и горизонтальной решетки в рабочей камере. Направляющие лопатки подбирали по методу, изложенному в гл. 1. Число лопаток определяли с помощью формул (1.14), а расположение их вдоль линии изгиба потока (линия а—Ь) принимали в одних случаях равномерным (одинаковое расстояние между лопатками), в других неравномерным — по формулам (1.17) и (1.18). Угол атаки (установки) лопаток сбд -48°. Прямые направляющие пластинки подбирали аналогичным образом и устанавливали но линиям, соответствующим хордам криволинейных лопаток. [c.196]

Принимаемые допущения относительно гидродинамики потоков в массообменных элементах обусловлены теми моделями структуры, которые используются в данной модели. К наиболее распространенным моделям относятся смешение, вытеснение и диффузионная. Часто оказывается удобнее вместо диффузионной использовать ячеечную исходя из простоты ее машинной реализации. На основе указанных можно использовать любую их комбинацию, получая комбинированные модели, которые позволяют более полно отразить реальную структуру потоков, а именно зоны смешения, вытеснения, байпасирования, каналообразова-ния и т. д. Принятие той или иной модели имеет целью внесение поправки на оценку эффективности контакта фаз. Наиболее распространенные модели тарельчатых аппаратов и формулы для определения матриц коэффициентов эффективности приведены в гл. 4. [c.317]

Комбинированные модели, как показываег их название, описывают потоки, которые могут быть представлены в виде комбинаций ранее рассмотренных моделей с учетом застойных зон, где застаивается часть жидкости, возможных байпасов, когда часть потока, минуя реакционный объем, сразу попадает на выход, рециркуляции и т. п. [c.26]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология