Конвективный п основной потоки

Рассмотрим зернистый слой высотой х, имеющий температуру верхнего торца н нижнего торца причем > 2- При отсутствии конвективных потоков газа в слое установится одномерный тепловой поток д, определяемый коэффициентом теплопроводности >.оэ при линейном распределении температуры по высоте слоя. Примем далее, что в направлении, одинаковом с направлением теплового потока, движется поток газа (жидкости) -с массовой скоростью (7 распределение температуры по высоте слоя остается при этом неизменным и одинаковым для обеих фаз. Такое допущение оправдано, если основное количество теплоты передается теплопроводностью. Конвективный тепловой поток [c.108]

КОНВЕКТИВНЫЙ И ОСНОВНОЙ ПОТОКИ [c.61]

Это общее уравнение приводится в верхней строке пятого столбца табл. 6-1 для конвективного потока. Конвективная плотность потока получится, если соответствующую плотность умножить на скорость движения. Кроме конвективного потока может существовать и так называемый основной поток, который в чистом виде имеет место только внутри твердого тела. Сущность основного потока лучше всего можно понять на следующей модели. Допустим, что внутри твердого тела выбранный компонент I распределен неравномерно. Это равнозначно тому, что характерная для данного компонента обобщенная плотность, например концентрация С1, является функцией пространственных координат х, у, г (рис. 6-2). [c.61]

Выше мы ознакомились с конвективным, основным и так называемым переходящим потоками, но все рассмотренные нами системы были свободны от источников или стоков (т. е. были неразрывными). [c.67]

Теперь необходимо рассмотреть, какие виды подобия, кроме геометрического, встречаются в системах, используемых в химической технологии. В гл. 6 подробно рассматривались уравнения, описываюш ие элемент процесса, причем было получено три уравнения для потока компонента, теплоты (энтальпии) и импульса (количества движения). Каждое такое уравнение имело пять составляющих I — для конвективного потока II — для основного потока III — для переходящего потока IV — для источников V — для локальных изменений. В случае стационарных установившихся систем составляющая V равна нулю. В дальнейшем ограничимся рассмотрением только тех систем, в которых принимаются во внимание лишь четыре составляющие (с I по IV). Полученные в предыдущей главе уравнения (6-49) и (6-50) размерно однородны. Это значит, что размерности всех членов этих уравнений одинаковы и принадлежат к одной системе единиц измерения. Если мы рассмотрим не отдельные составляющие указанных уравнений, а их значения, отнесенные к какой-либо одной выбранной составляющей, то получим аналогичные (7-5) безразмерные величины, которые будут представлять собой отношения нескольких параметров. [c.78]

Переменные можно разделить по членам уравнений (6-50). Таким путем образуется пять подгрупп переменных 1) для конвективного потока 2) для основного потока 3) для переходящего потока 4) для источников и 5) для локальных (местных) изменений. Разделение это пе произвольно, так как каждая подгруппа включает ограниченное число переменных в соответствии с составляющими уравнений (6-50). Если число переменных, которые необходимы для полного описания потока, обозначить через з, 4 и 5, [c.104]

Если принять во внимание основной поток внутри отдельной фазы, то число переменных увеличится на одну подгруппу. Уравнение (6-49) с обобщенными переменными будет расширено. Рядом с дивергенцией конвективного потока в качестве нового члена уравнения появится также дивергенция основного потока [c.110]

Расчет числа степеней свободы осуществляется очень просто (можно воспользоваться всеми методами, предложенными для случая конвективного потока). Соответствующее выражению (5-22) выражение для основного потока в стационарном случае имеет вид [c.110]

Из зависимостей (8-12, о) и (8-12, 6) следует, что при учете не только конвективного, но и основного потоков число степеней свободы увеличится на ф (А -Ь 2). Численные значения выведенных чисел степеней свободы для ряда случаев (ф = 1-т-ЗиА = 1- -3) приведены в табл. 8-6. [c.111]

Число степеней свободы переходящего потока будет отличаться от числа степеней свободы конвективного или основного потоков. Объяснить отличающийся от предыдущего вывод можно следующим образом для одной фазы, очевидно, переходящий поток невозможен. Только две фазы обеспечивают возможность появления переходящего потока, причем число возможностей будет на единицу меньше числа фаз. Следовательно, в случае любого числа фаз ф такое число возможностей будет равно ф — 1 поэтому число степеней свободы переходящего потока не может быть равно ф (А 2), как в случае конвективного или основного потоков, а должно быть уменьшено на число степеней свободы одной фазы, т. е. на величину 1 (А + 2). Отсюда следует [c.112]

Перейдем к определению безразмерного числа степеней свободы. Общее безразмерное число степеней свободы для конвективного и основного потоков F составляет [c.116]

Ра РоЛ- А— общее число степеней свободы конвективного и основного потоков [c.120]

Р" — безразмерное число степеней свободы конвективного, основного, переходящего потоков и реагирующей системы [c.120]

Рис. 10-4. Конвективный, основной и переходящий потоки.

Конвективный поток обозначен прямой стрелкой, основной — волнистой стрелкой, переходящий — двумя вертикальными стрелками. У основного потока крутое начало температурных кривых, разность температур фаз уменьшается к выходу. [c.148]

Появление в проходящем через гравитационный сепаратор потоке зоны с повышенной концентрацией частиц и соответственно с повышенной плотностью приводит к возникновению вблизи поверхности осаждения конвективных ( плотностных ) токов, скорость, направление и характер взаимодействия которых с основным потоком определяются типом устройства и разностью плотностей поступающей и находящейся в сепараторе сред. На рис. 11-1 показан характер такого потока в горизонтальном отстойнике [20]. [c.49]

Основные механизмы переноса при смешанно-конвективном течении в трубах некруглого сечения остаются такими же, как и в круглых трубах. Разности температур вызывают возникновение выталкивающих сил и формируется вторичное течение, накладывающееся на основной поток. Оно начинает развиваться вблизи входного сечения трубы и становится интенсивнее ниже по потоку. Когда температура жидкости приближается к температуре стенки, оно ослабевает. При ламинарном режиме это вторичное течение вызывает интенсификацию теплообмена. В работе [23] впервые проведен анализ полностью развитого с самого начала ламинарного смешанно-конвективного течения в горизонтальных трубах прямоугольного сечения. Предполагалось, что стенка трубы имеет высокую теплопроводность, плотность теплового потока на стенке постоянна в осевом направлении, а температура стенки равномерна по периметру трубы. Были получены численные решения для степеней удлинения сечения 7 = 0,2 0,5 1 2 и 5 при Рг = 0,73. Для труб квадратного сечения расчеты были выполнены и при Рг = 7,2. Показано, что и коэффициент трения, и тепловой поток возрастают при увеличении Ре Ра. Для заданного значения Ре Ра максимальные величины коэффициента трения и теплового потока до- [c.648]

Материальный баланс складывается из количества вещества, переданного массопередачей и определяемого уравнениями (3.3) и (3.6), а также — конвективной и турбулентной диффузиями, т. е. гидродинамическим путем. Под конвективным потоком здесь понимается количество вещества, передаваемое принудительным движением основного потока. В диффузионной модели конвективные потоки распределенного компонента в жидкости и газе в элементарном объеме аппарата длиной dz равны соответственно Ldx и G dy. Потоки компонента в жидкости и газе, вызванные турбулентной диффузией, т. е. гидродинамического характера, определяются по аналогии с потоком молекулярной диффузии как произведение градиента концентраций на коэффициент турбулентной диффузии и площадь поперечного сечения потока (1 — ф) [c.178]

КОНВЕКТИВНЫЙ И ОСНОВНОЙ потоки [c.61]

Уравнение конвективно-диффузионного переноса. Интенсивность процесса внешнего массообмена (массоотдачи) зависит от характера поведения потока сплошной среды вблизи твердой поверхности, около которой величина концентрации переносимого целевого компонента отличается от концентрации этого компонента в основном потоке. Разность концентраций поперек слоя жидкости, прилегающего к поверхности, представляет движущую силу процесса внешней массоотдачи. При теоретическом анализе процесса внешней массоотдачи обычно решается задача о градиенте концентрации целевого компонента в направлении, перпендикулярном твердой поверхности, или точнее — о величине градиента концентрации на самой поверхности. [c.19]

В движущейся среде перенос массы компонента происходит за счет двух независимых элементарных механизмов. Во-первых, компонент, содержащийся в потоке, перемещается вместе с движущимся потоком из одной точки пространства в другую и количество конвективно переносимого компонента пропорционально его концентрации С и скорости движения основного потока-носителя [c.19]

Массообмен в пограничном слое. В технологической аппаратуре скорости движения потоков капельных жидкостей, а также паров и газов обычно таковы, что значения диффузионных критериев Пекле, как правило, значительно превышают единицу. Наиболее характерно это для капельных жидкостей, имеющих большие величины диффузионных критериев Прандтля, значительно превышающих единицу. При высоких Ре конвективный перенос в основном потоке значительно превышает перенос вследствие молекулярной диффузии и, следовательно, слагаемыми правой части дифференциального уравнения (1.20) можно пренебречь по сравнению с конвективными слагаемыми левой части. Таким образом, для стационарного процесса уравнение [c.26]

Безразмерная группа 3 /0 по физическому смыслу представляет собой отношение действительного потока целевого компонента от основного потока жидкости к стенке к величине потока компонента поперек неподвижного слоя жидкости толщиной, равной Ь, при разности концентраций на наружных поверхностях такого слоя (Со — Сгр). Можно также сказать, что физический смысл диффузионного критерия Нуссельта Ыи = = соответствует мере отношения конвективно передавае- [c.31]

На основании изложенного можно определить диаграмму сум. марного теплового потока q . = q- (ф). В качестве примера на рис. 2.8 приводятся диаграммы, отснятые в ЦНИДИ В. И. Лапшиным на двигателе ЧН 26/26 Ре = 15 кгс/см , п = 600 об/мин). Метод определения радиационного потока q (ф) разобран в п. 4. Следовательно, величина плотности конвективного теплового потока в данной точке как функция угла поворота коленчатого вала известна. Она может использоваться в качестве исходной для сопоставления с расчетом (рис. 2.9—2.11). Наблюдается весьма удо-влеторительная аппроксимация амплитудной части кривых q м а. С увеличением угла поворота коленчатого вала рассогласование в определении теплопередаточных функций увеличивается. Это объясняется, в основном, двумя обстоятельствами [c.113]

Уравнение (1.20) вместо размерного времени содержит без-)азмерное время нестационарного диффузионного процесса "Од = Dt/L — диффузионный критерий Фурье. Безразмерный параметр Ре = WoL/D служит мерой отношения интенсивностей конвективного и диффузионного переноса целевого компонента в движущемся потоке. При достаточно большом значении Ре слагаемыми правой части уравнения (1.20) можно пренебречь по сравнению с членами, ответственными за конвективный перенос (группа вторых слагаемых уравнения), а в противоположном случае, когда Ре 1, наоборот, можно пренебречь конвективными членами уравнения (1.20) и полагать, что нестационарное распределение концентраций целевого компонента практически определяется только молекулярно-диффузионным переносом. Существенно, что значение критерия Ре характеризует меру отношения интенсивностей конвективного и диффузионного переносов компонента в основном потоке движущейся среды, а в непосредственной близости от твердой поверхности такое соотношение изменяется, поскольку в пределах пограничного слоя уменьшаются значения компонент скоростей потока. [c.25]

Дифференциальное уравнение (1.65) интегрируется [22] при граничном условии, соответствующем импульсной подаче метки на входе в аппарат (при х = 0), при этом решение оказывается зависящим от единственного безразмерного параметра шЬ1Е = Ред — диффузионного критерия Пекле, в который входит продольный размер аппарата Ь. Чем больще значение Ред, тем меньше квазидиффузионное перемешивание в потоке по отнощению к интенсивности конвективного продольного переноса с основным потоком и тем в меньшей степени оказывается размытой кривая концентрации метки на выходе из аппарата (рис. 1.12). [c.74]