Движение шарообразных частиц в потоке

Размеры и скорость капель. Определение размера капель и предельной скорости их движения имеет важное значение для изучения гидродинамики экстракционных аппаратов и определения поверхности фазового контакта. Движение капель существенно отличается от движения твердых шарообразных частиц. Это связано с деформацией и распадом капель, а также с циркуляцией жидкости внутри капель, обусловленной срезающими усилиями, возникающими вследствие трения между каплями и сплошной фазой. Сложность условий усугубляется тем, что характер деформации капель может быть различным в зависимости от структуры потока вокруг них . Поэтому теоретически определить распределение частиц дисперсной фазы по размерам и скорости их осаждения в условиях турбулентного потока очень трудно. Интересные результаты получили Г. П. Питерских и Е. Р. Валашек , теоретически исследовавшие вопрос о диспергировании экстрагента в турбулентном потоке раствора и определившие порядок величины наибольших капель, устойчивых в турбулентном ядре потока и в пограничном слое. Приравнивая динамическое давление потока внутреннему давле- [c.134]

Обший закон сопротивления среды. При количественном определении гидравлических сопротивлений частиц, движущихся в потоке жидкости или газа, необходимо установить связь между потерей кинетической энергии и режимом движения. Такая связь обычно представляется в форме соотношений между безразмерными числами, характеризующими движение частиц. Так, сопротивление среды при движении шарообразной частицы определяется соотношениями 24 [c.155]

Верещагин И. П., Управление движением шарообразных частиц в потоке воздуха при малых числах Рейнольдса, Сильные электрические поля в технологических процессах , изд-во Энергия , 1969, 60—80. [c.248]

Закономерности движения твердых частиц в потоке газа обычно рассматриваются на примере одиночной шарообразной частицы. На практике наблюдаются три-режима обтекания шарообразной частицы. Ламинарный режим (Re = 1- -2-Ю- ) характеризуется линейной зависимостью коэффициента сопротивления Л от критерия Рейнольдса [c.177]

Турбулентность вращения обусловлена перемещением множества подвижных частиц в непрерывной среде (в движущейся жидкости). Этот вид турбулентности можно было бы назвать множественной турбулентностью, поскольку она возникает как результирующая при наложении на систему других видов турбулентности. Важную роль при возникновении этого вида турбулентности играет линейное относительное движение между жидкостью и частицами, свободное перемещение которых вызывает пульсации скоростей в окружающей среде. Пульсации скоростей беспорядочны, отличаются частыми изменениями направления движения частиц, в результате чего на поступательное движение частицы накладывается вращательное (направление которого тоже может изменяться). На рис. 3.17 показано изменение степени турбулентности за кормой обтекаемой потоком жидкости шарообразной частицы. [c.86]

В области ползущих течений (Не < 0,1) действие силы сопротивления подчиняется закону Стокса и в соответствии с аналитическим решением системы уравнений Навье—Стокса и уравнения неразрывности для шарообразных частиц коэффициент сопротивления рассчитывается по уравнению (4.18) и зависимости 24/ Ке соответствует прямой участок в логарифмических координатах. Следует отметить, что в случае обтекания (или осаждения) шарообразных частиц на графике С = / (Ке) переход от ламинарного режима к турбулентному не выражен так отчетливо, как при движении потоков в трубах. [c.122]

Очень важна методика выбора характерного размера / в критериях. Обычно для плоских тел это их линейный размер по направлению потока, для движения газов в трубах — диаметр трубы, для частиц, омываемых потоком жидкости, — диаметр равных им по объему шарообразных частиц. В последнем случае за характерный размер / иногда принимают 1/5 или S/Yl (S — поверхность частицы неправильной формы, П — ее периметр). Иногда за характерный размер принимают так называемый гидравлический радиус, равный отношению поперечного сечения потока к периметру соприкосновения потока с телом (смоченному периметру) [c.41]

Выше было указано, что теоретические расчеты, представленные выше, связаны с рядом упрощений и допущений. Например, не учитывается влияние беспорядочного вихревого движения вращающегося газового потока, нарушающего нормальное осаждение пыли принимается, что частицы пыли шарообразной формы не изменяются и не коагулируют в процессе осаждения достигнув стенок циклона, они не вовлекаются повторно в газовый поток не учитывается влияние конической час- [c.143]

Сущность такого осаждения частиц заключается в том, что при обтекании запыленным газовым потоком шарообразной капли воды диаметром с к линии тока (траектории движения материальных частиц газового потока) разделяются при подходе к капле и смыкаются после ее прохождения (рис. 97). Более крупные частицы под действием сил инерции сходят с линии тока и, достигая поверхности капли, осаждаются на ней. Мелкие частицы не обладают достаточной кинетической энергией для преодоления сопротивления газа и, следуя по линиям тока, огибают каплю и уносятся газовым потоком. Если на шарообразной капле будут осаждены все частицы, которые на достаточно большом расстоянии от нее находятся внутри цилиндрического объема газа с диаметром и то эффективность осаждения е составляет [c.165]

ДВИЖЕНИЕ И НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ШАРООБРАЗНЫХ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ В ВЯЗКИХ ПОТОКАХ [c.138]

Для неподвижного слоя шарообразных частиц (или частиц неправильной, но не вытянутой формы) е 0,4, независимо от диаметра частиц. Если расширение слоя бесконечно велико, так что частицы адсорбента выносятся потоком из колонны, то 8=1. Между этими двумя значениями е и существует псевдоожиженное состояние, при котором слой в целом приобретает текучесть отдельные зерна его беспорядочно перемещаются в пространстве, а зеркало слоя напоминает зеркало слабокипящей вязкой тяжелой жидкости, не смешивающейся с водой. Иногда псевдоожиженный слой в зависимости от интенсивности движения частиц в нем и характера вскипания на отдельных участках поверхности слоя называют также взвешенным , или кипящим . [c.110]

Рзаделенне агломератов происходит под действием напряжений сдвига, возникающих при сдвиговом течении. Нагружение частиц при сдвиговом течении подробно исследовал И. Рааш [35], Он определил, что шарообразные частицы совершают между отдельными слоями ламинарного потока вращательное движение с угловой скоростью [c.79]

Другим пределом существования взвешенного слоя является скорость, при которой зернистый материал выносится из аппарата. Скорость уноса рассчитывается ио тем же формулам, что и скорость свободного осаждения нли витания одиночной шарообразной частицы. Начало уноса характеризуется следующими условиями 1) расширение слоя достигло предела и движение отдельных частиц не зависит от воздействия соседних частиц 2) частицы не осаждаются и ие уносятся газовым потоком, свободно витая в надслоевом пространстве, так как вес каждой частицы уравнове- [c.222]

Процесс хлопьеобразования успешно протекает при медленном и равномерном перемешивании дисперсной системы, что благоприятствует агломерации мелких хлопьев в легкооседающие крупные. Особенно необходимо перемешивание при низких температурах обрабатываемой воды (ниже 5 °С). При перемешивании ускоряется рост частиц в результате их столкновений, увеличивается взаимосвязь и образуются прочные хлопья. Следует при этом иметь в виду, что перемешивание оказывает положительное влияние на хлопьеобразование в том случае, если частицы достигли определенного размера в результате броуновского движения (шарообразные агрегаты величиной 0,02 мкм и более крупные). При этом перикинетическая коагуляция переходит в область ортокинетической коагуляции в движущемся потоке (градиентное и гравитационное коагулирование). Поэтому при низких температурах необходимо обеспечить благоприятные условия для протекания перикинети-ческой коагуляции (создание требуемого щелочного резерва и введение цовышенной дозы коагулянта, введение замутнителей, подача коагулянтов повышенной концентрации или в меньший объем очищаемой воды), [c.180]

Другим пределом существования взвешенного слоя является скорость, при которой зернистый материал выносится из аппарата. Скорость уноса рассчитывается по тем же формулам, что и скорость свободного осаждения или витания одиночной шарообразной частицы. Р1ачало уноса характеризуется следующими условиями 1) расширение слоя достигло предела и движение отдельных частиц не зависит от воздействия соседних частиц 2) частицы не осаждаются и не уносятся газовым потоком, свободно витая в надслоевом пространстве, так как вес каждой частицы уравновешивается силой сопротивления, возникающей при обтекании частицы потоком газа. Незначительное превышение скорости газа над скоростью витания приводит к уносу частицы. Скорость витания является важнейшей характеристикой взвешенного слоя и определяется опытным путем [25]. [c.232]

Коэффициент сопротивления при стесненном движении группы частиц зависит от расстояния между ними [89]. Частицы, как правило, асимметричны, и поле давления потока неравномерно распределено по их поверхности. Поэтому возникает пара сил с определенным моментом количества движения и, как следствие, вращение частиц в газовом потоке. Для частиц неправильной формы установившееся движение наступает по приобретении частицей определенной угловой скорости. Для вращающейся частицы коэффициент сопротивления иной, чем для невращающейся шарообразной частицы. На коэффициент сопротивления влияет также пульсация газового потока, которая, по мнению Д. Левиса [89], уменьшает его значение. При сушке поток массы от поверхности частицы изменяет гидродинамический пограничный слой и уменьшает коэффициент сопротивления. [c.127]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология