Структуры и режимы течения потоков с частицами

С увеличением скорости движения ламинарное течение переходит в турбулентное течение, при котором происходит интенсивное перемешивание между слоями жидкости, в потоке возникают многочисленные вихри различных размеров. Частицы совершают хаотические движения по сложным траекториям. Для турбулентного течения характерно чрезвычайно нерегулярное, беспорядочное изменение скорости со временем в каждой точке потока. Можно ввести понятие об осредненной скорости движения, получающейся в результате усреднения по большим промежуткам времени истинной скорости в каждой точке пространства. При этом существенно изменяются свойства течения, в частности, структура потока, профиль скоростей, закон сопротивления. Профиль осредненной скорости турбулентного течения в трубах отличается от параболического профиля ламинарного течения более быстрым возрастанием скорости у стенок и меньшей кривизной в центральной части течения (рис. 9.2, б). За исключением тонкого слоя около стенки, профиль скорости описывается логарифмическим законом. Режим течения жидкости характеризуется числом Рейнольдса Ке. Для течения жидкости в круглой трубе [c.186]

СТРУКТУРА ПОТОКОВ в аппаратах непрерывного действия, существенно влияет на хим. процессы, тепло- и массообмен. Для процессов в многофазных потоках важно взаимное направление движения фаз (противоток, прямоток я др.) и геом. формы движущихся объемов (пленки, струи, капли, пузыри). При рассмотрении переноса процессов существенны режим течения (ламинарный, турбулентный) и связанная с ним проблема пограничного слоя. Большое значение имеют различия во времени пребывания частиц потока в рабочем объеме и их взаимное перемешивание в результате нестационарности поля скоростей, неравномерности распределения скоростей и их разнонаправленности. В частицах потока, покидающих рабочий объем быстрее других, процесс оказывается незавершенным, в частицах же, задерживающихся в зтом объеме, он проходит глубже. Поскольку скорость процесса обычно падает во времени, его незавершенность определяется долей частиц с малым временем пребывания.. Отрицат. влияние неравномерности распределения времени пребывания тем сильнее, чем выше требуемая степень завершенности процесса. [c.548]

Экспериментальные исследования показали, что существуют три (рис. 5.5) основных типа зависимостей 5(/) [9]. Спектры типа А характерны для структур течения, в которых происходит четкое разделение жидкой и газообразной фаз это расслоенное, расслоенно-волновое, серповидное или кольцевое течения с незначительной диспергацией фаз. Тип В спектрального распределения характеризует переходный режим типа пробкового или волнового с перемычками. Спектр типа С ("белый шум ) соответствует полностью диспергированному гомогенному режиму течения — пузырьковому или пленочно-распыленному. Спектральный тип А соответствует случайному процессу турбулентных пульсаций, когда максимальная спектральная плотность достигается при / = О и функция 5 (О резко убывает с ростом аргумента. Спектр В наблюдается при почти периодическом процессе. Чисто периодический процесс дает спектральное распределение вида дельта-функции Дирака. Наложение на чисто периодическое явление случайного процесса дает распределение вида В с характерно выраженным максимумом при положительном аргументе /. Диспергированное течение, при котором автокорреляция не равна нулю только при малых значениях аргумента /, дает полосу типа белого шума (С). Это объясняется частым чередованием в потоке мелких частиц, представляющих отдельные фазы. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология