Обтекание частицы у стенки

Необходимое условие транспортирования частиц материала по всему диаметральному сечению трубы заключается в превышении скорости обтекания частицы около стенки трубы над Ов- В этом случае величина (I—е) несущественно изменяется по радиусу трубы [47]. [c.31]

При расчетах величина V выбиралась из соображений, что средняя скорость обтекания частицы у стенки трубы должна быть больше Ов. Невыполнение этого условия в корне изменяет картину процесса. Частицы скапливаются у стенки трубы и движутся вниз. В этом случае касательные напряжения могут не только уменьшиться до нуля, но и изменить направление. Это значит, что общие потери давления на транспортирование могут быть меньше величины я[Рд(1 — е)- -ре]. Очевидно этим явлением объясняются неожиданные эфф< кты, упоминаемые в [17]. [c.32]

В трубе наиболее опасная зона — пристенная область. Следовательно, минимальную приведенную скорость газа, при которой будет гарантировано движение частицы вверх, следует искать из условия, что средняя скорость обтекания частицы газовым потоком около стенки трубы должна быть больше Va- [c.47]

В отличие от подраздела 2.2.8, где рассматривалось сопротивление при обтекании частицы, здесь будет дан анализ явлений, связанных с подвижностью границ частицы, характерной при движении капель и пузырей в сплошной среде, и наличием эффектов, обусловленных движением самой сплошной среды в ограниченном стенками аппаратов пространстве. К таким эффектам можно отнести наличие в потоке градиента давления, скоростного поля и турбулентности. Название главы отражает только то, что концентрация частиц достаточно мала, чтобы учитывать влияние частиц на несущий поток. В инженерной практике принято движение одиночных частиц называть свободным, а термином стесненный характеризуют ситуацию, когда приходится учитывать взаимное влияние частиц и потока сплошной среды. [c.158]

На твердые частицы, достигшие при центрифугировании стенки ротора центрифуги, действует подъемная сила, которая появляется вследствие несимметричного обтекания частиц. [c.91]

Обтекание частицы у стенки [c.161]

Если ввести в рассмотрение скорость обтекания частицы у стенки [c.161]

Для вертикальных труб условие, при котором скорость обтекания частицы вблизи стенки превышает скорость ее витания, т. е. [c.162]

Моделирование восходящих вертикальных разреженных сред ( 2 <0,05 (см. рис. 3.4.6.1)) может быть охарактеризовано другим примером — одномерным двухфазным потоком с частицами, у которых не проявляются силы поверхностного взаимодействия при транспортировании (для газового потока это материалы, не относящиеся к группам С и А по классификации Гел-дарта (см. рис. 3.4.4.1)). Здесь также следует выполнить условие, при котором скорость обтекания частицы около стенки канала будет превышать ее скорость витания (см. пример 3.2.3.1). В противном случае концентрация частиц будет нарастать у стенки, а сами частицы будут сползать вниз, создавая в канале продольную циркуляцию дисперсной фазы. [c.202]

Критерий Рейнольдса определяет характер потока вещества. При некотором критическом его значении происходит более или менее резкий переход от одного режима течения к другому. Так, при течений по трубам (d — внутренний диаметр трубы) при величинах Re, меньших 2100—2300, имеет место ламинарный поток, т.е. установившееся слоистое течение, в котором во всем сечении трубы скорости параллельны оси трубы. При более высоких значениях Re поток становится турбулентным, т. е. возникают хаотические завихрения. В случае внешнего обтекания (d — диаметр обтекаемых частиц) критическое значение числа Re лежит между 20 и 30. При значениях Re, меньших критического, устойчивый ламинарный режим восстанавливается после его нарушения каким-либо возмущением, например отдельными неровностями на стенках трубы или на поверхности обтекаемого тела. [c.258]

Сушилки, в которых поддерживается такой режим обтекания частиц газом, характеризуют как работающие с фильтрующим слоем материала, вне зависимости от того, неподвижен ли он по отношению к стенкам камеры, или движется в ней сплошной массой. [c.199]

На практике движение или обтекание одиночного шара всегда в той или иной степени нарушается близостью стенок, дна, других частиц. Задача обтекания шарика диаметра d, падающего внутри цилиндрической трубки диаметра D, аналитически решалась для ламинарного режима вплоть до значений d — D [13]. Экспериментальные измерения скорости стеснен- [c.28]

Потеря давления на трение характеризует расход энергии на преодоление сил трения частиц материала о стенки трубопровода соударение частиц между собой и со стенками материалопровода, обтекание частиц материала воздушным потоком и некоторые другие процессы, связанные с движением частиц материала. [c.108]

При расчете температурных полей в неподвижных засыпках вызывает трудности учет пристенного эффекта, связанного с более рыхлой укладкой зерен в непосредственной близости от внутренней поверхности аппарата. Коэффициенты Лэх и кэг вблизи стенки аппарата будут иметь значения, отличные от значений в основной массе слоя из-за большей газовой прослойки, большей величины скорости фильтрования газа вдоль стенки и влияния стенки на характер отклонения струек сплошной среды в радиальном направлении при обтекании частиц. Учесть полное влияние этих эффектов на локальные пристенные значения Лэл и кдг не представляется возможным. Поэтому пристенный эффект учитывается через коэффициент теплоотдачи от поверхности стенки к фильтрующейся через зернистый слой массе газа (жидкости). [c.152]

Со стороны потока сушильного агента на частицу действует сила гидродинамического сопротивления, при этом условия обтекания частицы, находящейся на стенке, вообще говоря, не соответствуют условиям обтекания частицы безграничным потоком или даже условиям стесненного обтекания в потоке. Наблюдения показывают, что по внутренней стенке циклонного аппарата частицы перемещаются обычно в виде некоторой ленты, имеющей спиралевидную форму с переменным по высоте аппарата шагом. Внутри ленты материала происходит механическое взаимодействие частиц, качение округлых частиц по стенке, что вызывает дополнительные силы взаимодействия частиц с потоком сушильного агента и со стенкой цилиндрического аппарата. [c.141]

Другие проблемы возникают при исследовании реакторов с неподвижным слоем мелких частиц катализатора. Профиль скоростей становится при этом более однородным, однако вследствие нерегулярности упаковки слоя возможно образование каналов со сравнительно высокой скоростью потока. В то же время обтекание потоком твердых частиц приводит к довольно интенсивному поперечному и некоторому продольному перемешиванию потока. Дополнительно к проблемам теплопередачи через стенку трубы в этом случае возникают проблемы, связанные с переносом тепла от потока к поверхности твердых частиц и внутри зерен катализатора (см. главу VI). Здесь мы будем предполагать, что имеется квазигомогенное кинетическое выражение для скорости реакции, отнесенной к единице объема реактора, которым можно пользоваться при расчетах. [c.255]

Сущность предлагаемой модели заключается в том, что каждая частица зернистого материала представляется помещенной в извилистый канал. Поэтому сопротивление движению сплошной среды будет обусловлено потоком импульса к стенке канала и к частице, а также сопротивлением формы последней. По отношению же к отдельной частице это равнозначно сложению напряжений, которые возбуждаются ею как объектом обтекания, с одной стороны, и как частью поверхности — с другой. [c.21]

Наличие ограничивающей стенки вызовет два эффекта в потоке, в котором движется частица движение среды в стороны, вызываемое раздвигающей ее частицей, останавливается стенкой, и воздействие стенки на частицу, когда линии обтекания вокруг частицы искажены наличием стенки. [c.209]

Благодаря большим силам вязкостного трения обтекание бугорков шероховатости на стенках происходит плавно с очень малыми скоростями и без отрывов частиц жидкости,. .поэтому шероховатость степок при ламинарном режиме обычно не влияет на потерю напора. [c.119]

В зоне гидравлически шероховатых труб (рис. 2-10, б) толщина вязкого подслоя значительно меньше высоты бугорков шероховатости (б Л ,ах), которые почти целиком оказываются в турбулентном ядре потока. Обтекания бугорков происходит с большими скоростями и сопровождается интенсивными отрывами вихрей, которые попадают в центральную часть потока и усиливают его турбулентность. Рассеивание кинетической энергии вращения этих вихрей, происходящее в процессе перемешивания частиц и приводящее к переходу этой энергии в тепло, увеличивает потерю напора. Соответственно возрастает также и касательное напряжение на стенке, которое создается в основном в результате перепадов давлений,возникающих на бугорках при их отрывном обтекании. [c.127]

Влияние близости стенки [70—72] на характер обтекания жидкостью отдельных частиц не представляет особой важности в движущихся системах с множеством частиц. Во-первых, эффекты взаимного влияния частиц (разд. 2.10) имеют более важное значение, поскольку они распространены по всему потоку. Во-вторых, для течения вблизи стенки характерна высокая скорость сдвига в жидкости, и это обычно приводит к тому, что более важными становятся силы, рассмотренные в разд. 2.7.5. [c.42]

В нестационарных условиях обтекания, которые свойственны для быстрых периодических процессов, ситуация кардинально меняется — при равенстве относительных скоростей между потоком и частицей или стенкой канала импульс силы на поверхности раздела существенно возрастает. Причем величина его тем больше, чем меньше время периода изменения скоростей Т, определяемых, например, периодом колебаний. [c.592]

Известно, что во враш ающейся вместе с сосудом суспензии твердые частицы отбрасываются к стенкам сосуда. Если стенки сосуда выполнить перфорированными, а жидкость насосом прокачивать от стенок к центру, то при определенных условиях твердые частицы могут удерживаться на круговых траекториях гидродинамической силой радиального потока. Таким образом можно увеличить скорость обтекания и, следовательно, скорость растворения. Если радиальный поток жидкости движется к оси вращения со скоростью w, то условием движения сферической частицы на круговой траектории является [191 [c.128]

Наиболее высоких степеней интенсификации во всех практически важных случаях (при растворении веществ, загрязненных примесями или экранированных твердыми, жидкими или газообразными пленками) можно достичь, если использовать одновременное воздействие комплекса факторов увеличение скорости обтекания, измельчение твердых частиц или истирание (эрозия) их поверхности в результате соприкосновения одной с другой, стенками сосуда или специально вводимыми твердыми телами. При больших скоростях скольжения эрозионное разрушение поверхности твердых частиц могут вызывать и жидкости. [c.158]

Полный анализ задачи массообмена сферической частицы при Не < 1 возможен для капельной жидкости (Рг > 1) в случае Ре 1. Если иметь в виду, что решение Стокса справедливо вплоть до Не 0,5, то при значении Рг порядка 10 для капельных жидкостей критерий Ре достаточно часто может превышать единицу в пределах вязкого режима обтекания. При этом, несмотря на отсутствие около частицы гидродинамического пограничного слоя, диффузионный пограничный слой существует. Принцип решения в этом случае тот же, что и для плоской задачи в пределах тонкого диффузионного пограничного слоя можно использовать упрощенное выражение для компонента скорости вблизи стенки. Ввиду малой толщины слоя по сравнению с размером сферы его можно считать плоским. [c.36]

При такой постановке задачи пам пет надобности знать и геометрическую конфигурацию слоя. Нужны только общие ого характеристики— порозность т и поверхность (5 частиц на единицу объема слоя, выражающаяся согласно уравнению (1.15). Вместе с тем, выводы из закономерностей, полученных из рассмотрения гетерогенного процесса в канале и при обтекании шара, могут быть использованы и при фильтрации газа сквозь слой, поскольку граничное условие, выражающее взаимодействие реагирующего газа с твердой стенкой, одинаково, несмотря на различие геометрических форм. Это условие [c.358]

Уравнение (193) выводится из следующих соображений. Скорость обтекания твердых частиц в псевдоожиженном слое без поступательного движения твердых частиц равна у/е (где е — порозность слоя). Если частицы обладают поступательной скоростью относительно стенок трубы, то скорость газа относительно частиц и /в равна разности, определяемой уравнением (193). [c.113]

Теоретические исследования силы сопротивления, действующей на твердую сферическую частицу, которая стационарно осаждается в дисперсной смеси и испытывает влияние окружаюншх частиц, начались ра-тами Смолуховского [22]. Как известно, точное решение этой задачи принципиально невозможно из-за необходимости удовлетворения граничных условий сразу на нескольких поверхностях. Поэтому Смолухов-ский предложил метод последовательных итераций, в котором краевую задачу можно бьшо решить в любом приближении, рассматривая каждый раз граничные условия только на одной из частиц. Этот метод получил название метода отражений и позволил решить целый ряд задач, связанных с гидродинамическим взаимодействием частиц друг с другом и со стенками канала [22]. Метод основан на линейности уравнений Стокса, описывающих установившееся течение вязкой жидкости, когда значение критерия Рейнольдса, рассчитанное по диаметру частицы, мало по сравнению с единицей. Решение задачи обтекания частицы в облаке, состоящем из N частиц, ищется в виде суммы основного возмущения, вносимогг) в поток произвольно выбранной (пробной) частицей, и последовательных, ,отражений этого возмущения от имеющихся в наличии поверхностей [c.64]

При движении коллектива частиц необходимо учитывать эффект стесненности, который определяется двумя факторами влиянием соседних частиц эффект концентрации) и влиянием конечных размеров аппарата эффект стенок канала). При этом вместо и Су вводятся соответствующие характеристики и с для коллектива частиц по формулам с =Су1Е , где Е — поправочный коэффициент, учитывающий фактор стесненности и режим обтекания частиц. Так, в широком диапазоне гидродинамических режи- [c.184]

В методе отражений решение задачи обтекания частицы в облаке ищется в виде суммы основного возмущения, вносимого в поток пробной частицей, и последовательных отражений (вязких взаимодействий) этого возмущения от имеющихся в наличии повфхно-стей. Формула Смолуховского, полученная этим методом, 1фименима, если ег не превышает нескольких процентов [c.180]

Все три способа организации процесса сушки в аппа-рачах с закрученными потоками дисперсного материала и сушильного агента требуют численньж расчетов, при проведении которых должны быть заранее известны такие непростые для экспериментального определения веишчины, как, например, коэффициент трения разных фракций дисперсного материала о внутреннюю стенку аппарата и коэффициент гидродинамического сопротивления при обтекании частиц, движущихся вдоль стенки 1ю криволинейным траекториям. Положительным свойством таких аппаратов является возможность подвода дополнительной теплоты через его наружную стенку, от которой теплота отводится движущимся по ней двухфазным потоком с высокой интенсивностью. [c.228]

Когда же для получения тугоплавких соединений необходимо время реакции 0,1 с и более, используют четвертый метод, состоящий во взаимодействии плазмы со стационарно или медленно перемещающимся слоем твердых частиц. Одна из схем этого метода приведена на рис. 4.1, г. Четвертый метод отличается от первых двух прежде всего условиями нагрева — он осуществляется как за счет конвективного тепла, переносимого потоком плазмы, так и за счет излучения горячих стенок реакционной камеры. Такой комбинированный нагрев позволяет значительно интенсифицировать процесс. На рис. 4.2 сопоставлены времена, необходимые для нагрева графитового цилиндра диаметром 30 мм и высотой 50 мм плазмой азота, имеющей температуру 5000 К (продольное и полеречное обтекание), излучением стенки камеры (температура 2300 К, степень черноты 1) и комбинированным способом. Расчеты выполнены по известным методикам [14, 15]. Комбинированный нагрев позволяет в 3—5 раз сократить время, необходимое для достижения заданной температуры. [c.209]

В перво11 приближении можно считать, что пузырь в псевдоожиженном слое является круглым (сферой или цилиндром), и если это единичный пузырь, удаленный от стенок аппарата, то известны функции тока, характеризующие связанное с ним движение твердых частиц и газа. Поток твердых частиц при обтекании сферы описывается уравнением [c.160]

При течении газа в сужающемся винтовом канале соплового ввода от сечения к сечению происходит непрерывное перераспределение скоростей и общий их рост, возникают как продольные, так и поперечные градиенты давления центробежные силы создают повышенное на вогнутой (внешней) и пониженное на выпуклой (внутренней) поверхностях канала давления. В результате поперечного перепада давления возникает движение частиц к вогнутой стенке, в сторону плоских стенок и по ним в направлении к выпуклой стенке. Поскольку Ь Ь, вторичные движения частиц газа по вогнутой и выпуклой стенкам затруднительны вторичные движения, характерные для условия Ь >> Ь [16], вырождаются в вихри, образующиеся по углам плоских и выпуклых стенок вихри вращаются в противоположных направлениях (рис. 1.19). Кроме того, как показывает анализ теоретических и аналитических исследований, данный в работе [24] для таких сечений криволинейного канала, при обтекании вогнутой поверхности с потерей устойчивости создаются условия для возникновения макровихрей Тей-лора-Гертлера с осями, совпадающими с общим направлением потока, и с чередующимся левым и правым вращением. Кинетическая энергия потока в данном случае теряется из-за значительной неравномерности полей скоростей, на компенсацию потерь из-за трения во вторичных течениях и на создание вихрей. [c.36]

Уже давно было установлено, что при течении жидкостей и газов в трубах или при обтекании тел с увеличением числа Рейнольдса характер течения существенно меняется. При некотором значении этого числа Rj., называемого критическим, слоистое или ламинарное течение переходит в пульсирующее или турбулентное. Явление перехода ламинарного течения в турбулентное качественно можно наблюдать, например, в случае движения воды в стеклянных трубках, в которые вводится подкращивающее воду вещество. При малых скоростях потока подкрашенная струйка располагается параллельно оси трубки, что свидетельствует о течении жидкости концентрическими слоями с общей осью, совпадающей с осью трубки. При увеличении скорости окрашенные струйки приобретают волнистый характер. Таким образом, в потоке возникают пульсационные движения частиц жидкости к стенке и обратно. При больших скоростях течения наблюдается уже значительное перемешивание частиц жидкости, что проявляется в переплетении окрашенных струек между собой. [c.75]

Массоотдача при ламинарном движении жидкости. Массоотдачу при ламинарном режиме движения жидкости можно рассчитать путем совместного решения уравнений переноса массы (I. 147) и количества движения (I. 142) с учетом начальных и граничных условий. Такое решение возможно, если жидкость ограничена фиксированной поверхностью. Даже для случаев, когда эта поверхность имеет простую форму, аналитическое решение оказывается возможным при введении ряда упрощающих допущений. Ниже рассматривается массоотдача от стенки к жидкости при движении последней в плоском и цилиндрическом каналах, а также при обтекании сферической частицы. С массоотдачей к жидкости, движущейся в плоском и цилиндрическом каналах, приходится иметь дело при расчете различных теплообменных и массообменных аппаратов, Массоотдача при обтекании сферических частиц встречается во многих процессах массопередачи — экстракции, ректификации, выщелачивании, распылительной сушке и т, д. [c.414]