Явления турбулентного переноса в потоке

В турбулентном потоке тепло переносится не только за счет молекулярной теплопроводности, но и путем турбулентных пульсаций. Для описания этого явления вводят коэффициент турбулентной теплопроводности Хт — аналог коэффициента молекулярной теплопроводности [c.99]

ЯВЛЕНИЯ ТУРБУЛЕНТНОГО ПЕРЕНОСА В ПОТОКЕ [c.91]

Перейдем теперь к рассмотрению количественной теории тройной аналогии. Предварительно необходимо проделать некоторую подготовительную работу, так как пока еще не были подвергнуты обсуждению методы количественного представления эффектов переноса в турбулентном потоке. Воспроизведем в концентрированной форме то, что нам известно о явлениях турбулентного переноса, и попытаемся развить наши знания по этому вопросу до требуемого уровня. [c.188]

Как было показано выще, процесс переноса теплоты в движущейся жидкости определяется гидродинамической обстановкой. Для турбулентного потока характерно наличие вязкого подслоя, в котором течение определяется преимущественно действием сил вязкого трения, и турбулентного пограничного слоя с развитыми турбулентными пульсациями. За счет этих пульсаций в направлении, перпендикулярном направлению потока, перемещаются макроскопические элементы жидкости, являющиеся носителями энергии. Все процессы переноса в ядре турбулентного потока протекают с большой скоростью. Поэтому определяющую роль играют явления переноса в пристенной области. [c.299]

Современный подход к решению задач химической технологии основан на принципах системного анализа и синтеза. Это означает, что химико-технологический процесс рассматривается как сложная система, состоящая из элементов различных уровней детализации, начиная от молекулярного и кончая отдельными процессами. Элементы системы, характеризующие процессы химического превращения, диффузионного, конвективного и турбулентного переноса вещества, т. е. явления на молекулярном уровне, а также явления коалесценции и диспергирования, распределения материальных и энергетических потоков и т. д., иерархически взаимосвязаны между собой в соответствии с физической реализацией процесса. Можно выделить четыре основных этапа системного исследования процесса. [c.3]

Поэтому если в потоке имеются газы различного состава или какие-либо примеси, неравномерно распределенные в потоке, или имеется неравномерное распределение скорости или температуры, то в результате обмена масс движущегося потока выравнивается распределение примесей, температур, скоростей или других субстанций потока, т. е. происходит перемешивание. Это явление называется турбулентным переносом. [c.92]

Сравнивая процессы турбулентного и молекулярного переноса, следует заметить, что пульсационная скорость гораздо меньше скорости молекулярного движения, но длина пути смешения намного больше, чем длина свободного пробега молекул. Кроме того, в турбулентном потоке перемешивание осуществляется благодаря пульсационному движению частиц, обладающих значительной массой, поэтому в турбулентном потоке явления переноса протекают значительно интенсивнее, чем явления молекулярного переноса. Турбулентная диффузия совершается значительно интенсивнее молекулярной диффузии, турбулентная теплопроводность значительно больше молекулярной теплопроводности, наконец, касательные напряжения в турбулентном потоке во много раз больше напряжения сил трения при вязком сопротивлении. [c.92]

Следует заметить, что прагматический подход автора книги к выбору той или иной модели для рассматриваемых здесь целей, вероятно, оправдан на современном этапе развития знаний о структуре турбулентных потоков. Однако дальнейший прогресс теории, несомненно, потребует 6. 62 более глубокого и физически обоснованного изучения реальных явлений, определяющих скорость переноса в пограничном слое. Прим. пер. [c.107]

Значит, в идеальной сжимаемой жидкости вихревой эффект невозможен. В основе механизма этого явления должен лежать процесс переноса существенного уменьшения полной энтальпии газовых частиц в стационарном потоке вязкого газа, чего не происходит. Следовательно, центробежный поток энергии является результатом процесса переноса тепла, что возможно только при наличии в газе радиальных фадиентов температур. Изменение средних значений полных энтальпий потоков обусловлено не теплопроводностью, а только внутренним нротивоточным теплообменом встречных потоков. Это происходит в результате турбулентного перемещения газа в вихре, периферийные слои которого имеют наибольшую скорость и самую низкую статическую температуру. Выравнивание угловой скорости — результат фения, что ведет к росту давления в приосевой области. Из зоны повышенного давления берет начало центральный поток при движении в сторону диафрагмы. [c.22]

Здесь были рассмотрены лишь некоторые характеристики турбулентного потока, необходимые в основном для выводов и анализа уравнений переноса субстанций, приведенных ниже. В дальнейшем мы неоднократно будем возвращаться к этому сложному явлению при анализе конкретных процессов, связанных с переносом количества движения, энергии и массы. [c.45]

Явление теплопроводности состоит в том, что перенос теплоты происходит путем непосредственного соприкосновения между микрочастицами (молекулами, атомами, электронами) - от частиц с большей энергией к частицам с меньшей энергией, т.е. процесс переноса теплоты теплопроводностью протекает по молекулярному механизму. В подвижных средах (жидкость, газ) при турбулентном режиме движения потока молекулярный механизм переноса теплоты, т. е. теплопроводность, имеет существенное значение в тонких, пограничных с твердой стенкой слоях. При ламинарном движении потока или в неподвижной жидкости теплопроводность может быть основным видом переноса теплоты. Поскольку теплопроводность-явление молекулярное, то на скорость процесса переноса теплоты теплопроводностью существенное влияние оказывают структура и свойства вещества (например, для подвижных сред - вязкость, плотность и др.). В твердых телах, например в диэлектриках, перенос энергии осуществляется фононами, в металлах - электронами. [c.263]

Формула (1.43) также, по-видимому, впервые получена Прудниковым в 1960 г. (см. изложение работы Прудникова в книге Раушенбаха и др. [1964]). Так как в (1.20), (1 43) фигурируют сингулярные слагаемые, то можно считать, что при горении однородной смеси возникает явление, внешне сходное с перемежаемостью в турбулентных потоках. Эта аналогия оправдана также и тем, что в условия применимости формулы (1.43) входит коэффициент молекулярного переноса. [c.50]

Массоотдача в турбулентный поток жидкости. При турбулентном движении жидкости определяющую роль в явлениях переноса энергии и массы играют турбулентные пульсации, а в непосредственной близости к стенке (в диффузионном подслое) — перенос [c.419]

При турбулентном движении жидкости по трубопроводу в центральной части — ядре потока — происходит интенсивное перемешивание и перенос тепла осуществляется как конвекцией, так и теплопроводностью. Это явление носит название конвективного теплообмена. По мере приближения к стенке снижается интенсивность перемешивания и доля конвекции в процессе переноса тепла снижается. В тонком пристенном слое тепло передается в основном за счет теплопроводности. [c.115]

Теория свободной турбулентности, т. е. турбулентности, развивающейся в случае движения потоков без фиксированных границ, была развита на основе воззрений Прандтля и Кармана [117] рядом исследований. Тэйлор и другие исследователи, чтобы объяснить некоторые явления, наблюдаемые при свободной турбулентности, разработали теорию переноса вихрей. При поперечном переносе вихрей, возникающих в турбулентном потоке, появляются турбулентные касательные напряжения. Эти представления применительно к процессам массопередачи получили развитие в работах В. В. Кафарова [67], посвященных так называемой межфазной турбулентности. [c.16]

В. Пределы применимости феноменологических законов, определяемые турбулентностью. Другое ограничение применимости уравнений для потоков (4)—(6), содержащих молекулярные коэффициенты переноса Л, Й и т], обусловлено явлением турбулентности. Турбулентность в газах и жидкостях является результатом хаотического движения так называемых турбулентных вихрей, размер которых около нескольких процентов размера всей системы. Этот размер может быть порядка миллиметров в трубах теплообменника, сантиметров — в больн1их градирнях или даже метров — в атмосфере. В жидкостях и газах вихри возникают при больших скоростях течения, в трубах большого диаметра, позади препятствий и т. д. Критерием возникновения турбулентности служит критическое число Рейнольдса [c.72]

Для этой цели уравнения преобразуют к безразмерным переменным. Тогда вместо коэффициентов в них появятся безразмерные параметры. При одинаковых значениях этих параметров явления будут подобны. Поэтому безразмерные параметры и называют критериями подобия, л В химических процессах, в частности каталитических, важную роль также играют явления переноса, например перенос вещества и тепла турбулентным потоком. Поэтому естественно ожидать, что и здесь окажется плодотворным метод моделирования. Однако в применении к химическим процессам следует различать два совершенно различных подхода полное и частное моделирование. [c.363]

Применительно к струйному истечению двухфазного потока основные принципы свободной турбулентности также сохраняют свою силу, но наличие двухфазного потока и явления на границе раздела фаз накладывают при этом свою специфику. Специфику двухфазного потока можно учесть, основываясь на представлениях свободной турбулентности, если принять в качестве модели перенос завихренности, согласно которой перенос вещества в поперечном направлении осуществляется движущимися вихрями, и распространить условия этого переноса на поверхность раздела двухфазных потоков. [c.339]

Поперечный перенос вихрей в потоках при определенных гидродинамических условиях Приводит к возникновению на границе раздела фаз градиента давлений, приводящего к пересечению изобарических и изостерических поверхностей, что делает поверхность раздела фаз неустойчивой, размываемой в вихри. Поверхность фазового контакта непрерывно интенсивно обновляется. Турбулентность, которая возникает на границе раздела фаз и распространяется в фазы при их спонтанной инверсии, определена нами как развитая свободная турбулентность [6]. Интересно отметить, что явления спонтанного изменения поверхности раздела фаз, взаимное проникновение вихрей в фазы, возникновение на границе раздела значительной турбулизации в процессах экстракции недавно наблюдались в специально проведенных опытах при сильном освещении для 40 исследованных случаев [4]. [c.340]

Процесс распространения пламени в турбулентном потоке, наиболее часто встречающийся в практике сжигания газа в промышленности, недостаточно изучен. Однако имеющийся экспериментальный и теоретический материал [Щелкин, Трошин, 1963] позволяет достаточно четко представить картину распространения пламени в турбулентном потоке. Процесс распространения пламени за счет молекулярной теплопроводности, рассмотренный выше, соответствует сжиганию газа в ламинарных потоках. В турбулентных потоках при наличии пульсаций скорости дело обстоит несколько иначе. Здесь также будет иметь место явление молекулярной теплопроводности, но к нему добавится перенос тепла за счет турбулентной теплопроводности — турбулентной диффузии. При турбу- [c.48]

Одним из наиболее широко распространенных требований, выдвигаемых при выборе перемешивающих устройств, является обеспечение условий, соответствующих совершенному смешению, т. е. выравнивание концентраций и температур во всех точках перемешиваемой жидкости за время, малое по сравнению с временем пребывания жидкости в аппарате. В процессе выравнивания концентраций и температур основную роль играют явления переноса в турбулентном потоке, создаваемом мешалкой. [c.68]

По характеру ламинарного потока, в котором пути частичек параллельны, видно, что здесь нет конвекции в направлении стенок. Движение тепла к стенке может происходить только путем теплопроводности, однако с большим трудом. Перенос тепла (конвекция) все же наблюдается, но в направлении, параллельном стенке. Этот факт имеет известное значение для теплопередачи. Температурное поле будет оптимальным. Интенсивное движение тепла к стенке происходит в турбулентном потоке, ко и в этом случае оно встречает некоторые дополнительные сопротивления. Согласно теории пограничного слоя, предложенной Прандтлем и обоснованной математически, у стенки всегда есть слой, в котором теплоноситель имеет ламинарное движение. В пределах этого пограничного слоя скорости направлены параллельно стенке, постепенно уменьшаются, приближаясь к ней, и падают до нуля. Это явление сопутствует любому турбулентному потоку. [c.133]

Для описания явлений турбулентного переноса предложено большое число моделей. Однако ни одна из них не позволяет выразить турбулентные потоки только через физические свойства среды. Наиболее широко используемые модели вводят коэффициен гы турбулентною переноса и T f. Феноменологические уравпення для потоков [c.72]

За период, истекший после второго издания книги, вышедшей также на английском и немецком языках, основные идеи, высказанные ранее при анализе процессов массопередачи, получили дальнейшее развитие. о прежде всего относится к рассмотрению явлений турбулентного переноса в двухфазных системах газ — жидкость, пар — жидкость, жидкость — жидкость. Явления турбулентного переноса и связанные с ними эффекты продольного и радиального перемешивания жидкостей и газов, взаимодействие потоков в двухфазных системах привлекли за последнее время внимание почти всех исследователей, за- нимающихся изучением процессов химической технологии. Дальнейшее развитие получили представления вихревого переноса субстанции в жидкостях и газах как основа изучения структуры потоков. [c.3]

Явления, определяющие процессы химического превращения, диффузионного, конвективного и турбулентного переноса вещества, распределения материальных и тепловых потоков по своей природе, являются вероятностными. Детерминированные фундамен- [c.8]

Свойства данного турбулентного потока в среднем остаются неизменными. Для того чтобы охарактеризовать эти свойства, были предложены различные модели явления. Наиболее известной из них является модель турбулентной среды, предложенная Прандтлем. По аналогии с теорией движения молекул, где коэффициент дуффузии О принимается равным трети произведения длины пути свободного пробега молекул X на среднюю скорость молекул с, турбулентный перенос в модели Прандтля условно характеризуется средним по времени коэффициентом турбулентного обмена е = = /ш, где / — масштаб (или путь) турбулентности т — пульсацион-ная скорость, равная разности между мгновенной скоростью и средней по времени скоростью потока или частицы. Размерность коэффициента турбулентного обмена та же, что и размерность коэффициентов диффузии, температуропроводности и кинематической вязкости, т. е. м /с. В статистических теориях турбулентности для характеристики структуры поля турбулентного потока используются статистические соотношения (корреляции) между различными составляющими скорости. [c.30]

Рассмотренные выше закономерности справедливы только для переноса веществав неподвижной или поперек потокаламинарно движущейся среды. Процессы горения и газификации чаще осуществляются при турбулентном движении потока вещества. Явление переноса 1вещества в этом случае [c.57]

Дифференциальное уравнение массоотдачи (конвективной диффузии). В основу рассмотрения явления конвективной диффузии положена теория диффузионного граничного слоя. Согласно этой теории (рис. 11.11), распределяемое вещество переносится из ядра потока жидкости к границе раздела фаз непосредственно потоками жидкости и молекулярной диффузией. В рассматриваемой системе поток можно считать состоящим из двух частей ядра и граничного диффузионного слоя. В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения концентрация распределяемого вещества в данном сечении в условиях стационарного режима сохраняется постоянной. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии. Соответственно этому появля- [c.246]

Эффективность работы многих машин и технологических агрегатов зависит от турбулентной структуры реализуемых в них потоков жидкости. ] связи с эти.м в последнее время большое внимание уделяется исс.ледованиям по управлению процессамп турбулентного переноса. Это в первую очередь относится к явлению переноса импульса, поскольку его уменьшенне прп турбулентном режиме течения. может привести к значительному снижению тренпя в жидкости и соответственно к повышению эффективностп работы различных машин и агрегатов. [c.230]

Обсудим результаты, относящиеся к аэродинамике спутных струй с повыщенной интенсивностью начальной турбулентное . Закономерности развития таких течений, представляют значительный интерес не только для практических приложений, но и для исрледования процесса турбулентного обмена. В связи с последним уместно отметить, что основное внимание при изучении смешения газовых струй, как правило, уделяется определению связи между некоторыми интегральными характеристиками пограничного слоя и параметрами среднего движения. Тем самым априорно предполагается наличие однозначной зависимости пульсационных величин от средних (точнее, от их градиента). Такое предположение, базирующееся на теории пути смешения, справедливо лишь тогда, когда собственная турбулентность смешивающихся потоков невелика и единственной причиной, вызывающей турбулентный перенос, является наличие сдвигового течения. В общем случае смешения струй с повышенной степенью турбулентности интенсивность обмена определяется не только разностью скоростей. В значительной степени она зависит также и от уровня начальной турбулентности, которая оказывает заметное влияние на процессы переноса импульса, тепла и вещества. Об этом свидетельствуют результаты измерений температуры в газовых струях и пламенах, проведенных при широкой вариации режимных параметров — отношений скоростей, температур и плотностей. Они показывают, что средние величины не определяют однозначно интенсивность турбулентного переноса. Наблюдаемое в ряде экспериментов несоответствие опытных данных, относящихся к одинаковым значениям парметров т и со, связано, в частности, с различием уровней начальной турбулентности, неизбежным при проведении измерений на разных установках. Существенна, что это различие приводит в некоторых случаях не только к количественному расхождению результатов, но и к изменению качественной картины явления. Сказанное относится прежде всего к данным измерений при т 1 (к определению условий минимального смешения), когда относительное влияние градиентного переноса заметно уменьшается. В таких условиях определение степени влияния начальной турбулентности приобретает первостепенное значение для правильного истолкования результатов. [c.172]

Величина а оценивалась авторами [51, 53] из упрощенных геометрических соображений, для ромбоэдрической регулярной упаковки шаров а = 0,179. Эти коэффициенты не отражают сути процесса конвекционного и турбулентного перемешивания в жидкости, движущейся в зернистом слое, и никак не могут быть увязаны с явлениями теплопроводности вдоль потока жидкости, лишь формально их произведение совпадает с коэффициентом В зависимости (Vj30). Перенос тепла вдоль движения потока жидкости никак не может быть объяснен из теории Яги и сотрудников [49], во мно- гом заимствованной из более ранних работ Дамкелера [30] и Ран- а [53], [c.343]

Поскольку явления переноса в турбулентном потоке связа1п>1 в основном с турбулентным движением больнгих вихрей [4], которые существуют сравиитель 0 долго, перенос различных субстанций этими вихрями аналогичен в некоторой мере (с точки зрения описания явления) молекулярному переносу в разреженном газе. Именно такую аналогию имел в виду Чаиг [82, 83], когда предложил рассматривать процесс турбулентного перемешивания с точки зрения обобщенной [c.60]

Мы пришли к определенному, правда чисто качественному, представлению о механизме исследуемых явлений. Это представление допускает дальиейптее развитие, и ему можно придать количественный характер. Однако для Зтого необходимо исходить из определенных предположений о взаимодействии между окружающей средой и молем в процессе его перемещения. Мыслимы очень различные физически возможные формы взаимодействия, влияющие на все три вида турбулентного переноса (например, постепенное размывание моля или обмен через его поверхность) или на один из них (например, действие пульсационного поля давления). Разумеется, от характера взаимодействия зависят количественные свойства процесса (величина пульсаций, интенсивность различных видов переноса, соотношение между ними). Примем самую простую схему, которая уже рассматривалась ранее. Будем исходить из предположения, что с количественной стороны допустимо вообще отвлечься от всех взаимодействий и считать, что в продолжение всего времени существования моля — от момента возникновения до момента распада — его параметры остаются неизменными. Уже отмечалось, что эта схема при всей ее простоте, не вносит чрезмерных искажений в реальную картину процесса. Она хорошо согласуется с данными опыта о турбулентном обмене между потоком и твердой поверхностью именно этот процесс является для нас предметом изучения. Существенно худшая согласованность имеет место при турбулентном обмене в условиях свободной струи. [c.210]

В работах В. Компаниец с соавт. было отмечено, что при исследовании процессов химического превращения, происходящих в условиях неизотермического турбулентного смешения реагирующих потоков, не всегда необходимо знать детальную картину движения среды, в которой протекают указанные процессы. В этом случае гидродинамические условия и пространственное распределение компонентов можно описывать с помощью осредненных величин. Такое упрощение заведомо оправдано, если исследователя интересует лишь кинетика самого химического превращения (в нашем случае межфазного переноса компонента) и явлений переноса. При этом пульсации случайных полей скорости, температуры и концентрации учитывают феноменологически с помощью эффективных коэффициентов переноса. [c.142]

Ко второй группе относятся процессы дробления капель и пуз1 .1рьков. Размеры капель и пузырьков малы по сравнению с размерами аппарата, поэтому конечный результат перемешивания — диаметр образующихся капель и пузырьков или их поверхность — мало зависит от макрохарактеристик потока. Он определяется, главным образом, интенсивностью микромасштабной турбулентности или величиной сдвиговых усилий в малых элементах объема, сопоставимых по размерам с частицами дисперсной фазы. К данной группе следует также отнести случаи, когда выравнивание концентраций реагирующих веществ на макроуровне недостаточно для нормального протекания химических реакций и существенную роль играет скорость подвода или отвода веществ на микроуровне, вплоть до расЬтОЯНИЙ, на которых проявляются силы межмолекулярного взаимодействия. Хотя скорость переноса в элементах объема столь малых масштабов (явлений микросмешения ) определяется в первую очередь физико-химическими свойствами среды и [c.51]

Подобно тому, как явления переноса в ламинарных потоках связаны с вязкостьто жидкости, явления переноса в турбулентном потоке связаны со случайными колебаниями скорости. Эту аналогию впервые ввел Бусси-неск [8]. В ламинарном потоке напряжение сдвига определяется из уравнения [c.298]

Необходимые условия корректности Д. п. м. 1) значит, превышение концентрации атмосферного реагента над концентрацией реагента, вводимого в зону р-ции 2) достаточно малая линейная скорость потока вводимого реагента, обеспечивающая практически во всей зоне р-ции диффузионный массоперенос 3) для термометрич. варианта-отсутствие хим. и неконтролируемых физ. возмущений в зоне р-ции ти введении в нее датчика т-ры. ДИФФУЗИОФОРЕЗ, см. Электроповерхностные явления. ДИФФУЗИЯ (от лат. diffusio-распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотич. тепловым движением молекул (атомов) в одно-или многокомпонентных газовых либо конденсир. средах. Такой перенос осуществляется при иаличии градиента концентрации частиц или при его отсутствии в последнем случае процесс наз. самодиффузией (см. ниже). Различают Д. коллоидных частиц (т. наз. броуновская Д), в твердых телах, молекулярную, нейтронов, носителей заряда в полупроводниках и др. о переносе частиц в движущейся с определенной скоростью среде (конвективная Д ) см. Массообмен, Переноса процессы, о Д. частиц в турбулентных потоках см. Турбулентная диффузия. Все указанные виды Д. описываются одними и теми же феноменологич соотношениями. [c.102]

Более сложный случай разделения ионов по подвижностям элекро-диализом с ИОНИТОВЫМИ мембранами представляет электрогравитаци-онное разделение. Возможность электрогравитационного разделения появляется в поляризационной пленке на границе мембрана — раствор. В связи с тем, что числа переноса противоионов в мембранах выше, чем в свободном растворе, скорость поступления ионов к мембране при электромиграции противоионов меньше, чем скорость переноса ионов через мембрану. Вследствие этого различия происходит снижение концентрации на границе фаз мембраны и раствора. Это явление аналогично электродной поляризации и имеет далеко идущие аналогии. Например, создавшийся в приэлектродной пленке горизонтальный градиент концентраций может при некоторых условиях переходить в вертикальный, градиент. Такие условия создаются, если аппарат имеет электроды, расположенные вертикально, что дает турбулентный поток вещества. Плот- [c.77]

Современный электродиализный метод обработки воды представляет собой мембранный процесс, основанный на явлении переноса ионов электролита через селективные ионообменные мембраны под действием постоянного электрического тока. Обработка воды проводится в электродиализаторах — аппаратах, представляющих собой систему рабочих ячеек (дилюатных и рассольных камер), каждая из которых содержит мембраны противоположной полярности, разделенные лабиринтно-сетчатыми перегородкдми-прокладками или корпусными рамками с закладной либо ввариваемой сеткой. Прокладки и корпусные рамки с сеткой выполняют двойную функцию направляют течение жидкости между мембранами и создают турбулентность потока, повышающую эффективность процесса. [c.4]

Вернемся к рис. 16.2. Легко заметить, что поперечный перенос количества )1вижения в турбулентном потоке соответствует схеме, изображенной на рисунке, так же как и перенос вязким трением. Таким образом, имеется аналогия между обоими механизмами переноса (молекулярным и конвективным). Поэтому рассматриваемое явление часто определяют термином турбулентная вязкость. [c.97]

При сравнительно высоких температурах (обычно порядка 1000° С и выше) скорость химического реагирования в подготовленной рабочей смеси может достигнуть очень больших значений, в то время как скорости физических процессов переноса, таких, как диффузия и теплопередача, остаются ограниченными. Это явление имеет особое значение при сжигании предварительно ненеремешанных газов, являющемся главным объектом нашего изучения. Интенсивность же процессов в камере определяется скоростью в наиболее узком участке явления. Таким узким участком являются диффузия и теплообмен. В настоящей работе полнота выгорания топлива однозначно связывается с отношением времени пребывания газов в камере ко времени, потребному для завершения рассматриваемых предпламенных процессов. Упомянутые выше большие скорости освобождения тепла при химической реакции реализуются лишь в том случае, когда молекулы топлива и кислорода подведены друг к другу на расстоянии не более нескольких длин свободного пробега молекул. Лишь в этом случае (и при определенном температурном уровне) реализуется удивительная особенность газообразного состояния вещества — огромное число взаимных столкновений молекул, способствующих быстрому протеканию реакции. Так как потоки горючего и окислите. ля подаются в камеру раздельно, то часть времени пребывания газов в камере тратится на перемешивание, совершающееся в значительно мере по механизму турбулентной [c.292]

В реальных металлургических процессах массопере-дача не протекает в спокойных, неперемешиваемых газах и жидкостях. Она осложнена наличием тепловых и других потоков и поэтому не может быть описана при помощи закона Фика. В этих процессах на явление молекулярной диффузии накладывается перенос вещества, объясняющийся наличием потоков масс жидкости или газа, которые вызываются, например, разностью температур. Такой смешанный процесс массопередачи называется конвективной диффузией. Еще более сложный характер движения наблюдается, когда при перемешивании возникают завихрения (турбулентность) и пуль- ации. Для расчетов скорости массопередачи в подобных условиях уже недостаточно законов диффузии. При этом необходимо также учитывать законы движения жидкостей и газов. Потоки в металлургических агрегатах обычно имеют сложный характер и теоретические расчеты массопередачи практически невозможны, поэтому в данном случае пользуются теорией подобия, или теорией размерностей. [c.187]

При движении двухфазных систем проявляются те силы, которые были рассмотрены при анализе гидродинамических явлений, протекающих в однофазных потоках. Однако наличие двух фаз изменяет не только формы движения таких систем, но и их природу, так как решающее влияние окгшвштвзаимодействие между фазами. Поэтому невозможно описать режимы обычными для однофазных потоков понятиями, такими, как ламинарный или турбулентный поток. Двухфазную систему необходимо рассматривать как физико-химическую систему, которая может быть определена как многофазная многокомпонентная сплошная среда, распределенная в пространстве и переменная во времени, в каждой точке гомогенности которой и на границе раздела фаз происходит перенос вещества, энергии и импульса при наличии источников (стоков) последних. [c.131]

Чтобы попытаться понять причину путаницы в экспериментальных данных, полезно рассмотреть изменения, которые наблюдаются, когда скорость течения снижается, начиная с некоторого значения, соответствующего турбулентной области течений. Отличные фотографии явлений, происходящих в данном случае в потоке жидкости, которые любезно предоставлены Хиби, дают основу для такого понимания. Две из упомянутых фотографий показаны на рис. 4.13 и 4.14. Микропотоки, покидающие пространство между элементами насадки, хорошо перемешаны при числах Рейнольдса, больших, чем примерно 500 и Ре с 2. Влияние диффузии при этом невелико, перенос между следующими одно за другим пространствами между элементами насадки или ячейками осуществляется только конвекцией, а обратное пере- [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология