Простое ламинарное смешение

Конвективное смешение осуществляется также при деформировании системы в процессе ламинарного течения. Этот тип конвективного смешения назовем ламинарным конвективным смешением. Другие авторы называют его смешением при ламинарном течении [3] или просто ламинарным смешением [5]. На практике смешение в системах жидкость—жидкость или жидкость—твердое вещество осуществляется путем ламинарного конвективного смешения с использованием различных типов течения сдвига, растяжения (при вытягивании), сжатия (при разминании). Однако главную роль в процессе смешения играет сдвиговое течение. Движение материала при смешении такого типа иллюстрируется рис. 7.2. [c.183]

Пусть агрегат, состоящий из двух частиц (см. рис. IV.П), находится в массе вязкой жидкости, в которой развивается деформация сдвига, вызывающая движение среды слева направо. Допустим вначале, что величина к очень велика это означает, что либо очень высока вязкость дисперсионной среды, либо очень малы силы взаимодействия. В предельном случае, когда к — оо, траектории движения частиц совпадают с линиями тока дисперсионной среды, т. е. диспергирующее смешение сводится к простому ламинарному смешению. Это условие выполняется в области г>г, поскольку величина Р в этом случае равна нулю. [c.187]

В работе рассматривается гидродинамика простого ламинарного смешения растворов и расплавов полимеров в аппарате непрерывного действия, который представляет из себя [c.83]

Простое ламинарное смешение 337 [c.337]

Простое ламинарное смешение [c.337]

Для упрощения количественного анализа ламинарного смешения разработан метод исследования изменения площади поверхности раздела фаз в процессе смешения. Увеличение площади поверхности раздела можно непосредственно связать с начальной ориентацией и общей деформацией системы [17, 3]. Величину деформации можно рассчитать, зная в деталях картину течения. В конечном счете общая деформация может служить количественной характеристикой ламинарного смешения. Ее можно связать с конструкцией смесителя, технологическими параметрами процесса смешения, физическими свойствами смеси и начальными условиями. Однако измерить общую деформацию жидкости нелегко. Не удается также установить непосредственную связь между расчетной величиной деформации и композиционной однородностью смеси, которая зависит от распределения элементов поверхности раздела внутри системы. Лишь в относительно простых случаях удается рассчитать ширину полос текстуры по величине общей деформации. В более общем случае для определения величины деформации, обеспечивающей заданную однородность смеси, приходится устанавливать эмпирические закономерности. Таким образом, деформация является характеристикой процесса, позволяющей установить связь между параметрами процесса смешения и качеством смеси. В дальнейшем некоторые из этих количественных подходов будут рассмотрены более детально. [c.199]

Количественной мерой ламинарного смешения является суммарная деформация V. равная для простого сдвигового течения произведению скорости сдвига на время, т. е. yt. За различные промежутки времени можно получить одну и ту же суммарную деформацию за счет регулирования скорости сдвига, а следовательно, и интенсивность тепловыделений вследствие вязкой диссипации. При простом сдвиговом течении степенной жидкости интенсивность диссипативного разогрева можно выразить через суммарную деформацию и время сдвига [c.383]

Хорошее ламинарное смешение достигается лишь тогда, когда в смесителе расплав полимера подвергается большой суммарной деформации. При зтом удается существенно уменьшить композиционную неоднородность материала по сечению канала. Однако особенность профиля скоростей в экструдере заключается в том, что суммарная деформация, накопленная частицами жидкости, зависит от местоположения частиц. Следовательно, степень смешения по сечению канала неодинакова. А значит, и по сечению экструдата следует ожидать определенную композиционную неоднородность. Количественной мерой этой неоднородности могут быть функции распределения деформаций Р (у) и f (у) йу. Проанализируем эти функции для экструдера с постоянной глубиной винтового канала червяка, используя простую изотермическую модель, описанную в разд. 10.2 и 10.3. В гл. 12 рассмотрен процесс смешения в пласти-цирующем экструдере, в котором плавление полимера влияет на вид функций распределения. [c.406]

Для иллюстрации этого положения рассмотрим простейшую схему процесса ламинарного смешения, при которой смешиваемые компоненты расположены слоями между тремя параллельными плоскостями. Слой А—дисперсионная среда с вязкостью т) слой Б — диспергируемая фаза с вязкостью Ц2, слой В — снова дисперсионная среда. Расстояние между плоскостями Н толщина слоя дисперсионной среды /г. [c.213]

Рассматривается простое изотермическое ламинарное смешение неньютоновской жидкости в канале двухшнекового ленточного смесителя. В предположении, что зазоры в зацеплении, а также между гребнями шнеков и неподвижными поверхностями корпуса и сердечников отсутствуют, получены выражения для определения скорости течения жидкости, градиента давления, скорости сдвига и величины деформации, накопленной жидкостью в процессе переработки. Приведены характеристики, определяющие большую эффективность смешения в машинах указанного типа по сравнению с обычными двухшнековыми машинами. [c.111]

В технике широко распространены процессы диффузионного горения. В этих процессах все реагирующие вещества находятся в газовой фазе, но предварительно не перемешаны, и процесс смешения происходит одновременно с процессом горения. Простейшим в теоретическом отношении примером является ламинарное диффузионное пламя. Здесь горение происходит в зоне диффузионного смешения двух параллельных ламинарных газовых потоков, разделенных сплошной поверхностью раздела. В технике обычно приходится иметь дело с турбулентным газовым факелом, где скорость горения определяется скоростью турбулентного смешения. [c.266]

Другим важным фактором, оказывающим значительное влияние на процесс перемешивания жидкостей, является диффузия. В случае газов и низковязких жидкостей диффузия быстро снижает интенсивность разделения, увеличивая однородность смеси. Однако при перемешивании расплавов или растворов высокополимеров скорость диффузии так мала, что она почти не влияет на однородность смеси. В настоящем разделе рассматривается простое смешение в условиях ламинарного течения при отсутствии диффузии. Подобный процесс имеет большое значение при переработке полимеров. [c.338]

Смешение в экструдерах представляет собой простое смешение при ламинарном течении, так как движение материала в канале червяка происходит в условиях ламинарного режима. Продолжительность подобного процесса смешения, как было показано в предыдущем разделе, определяется толщиной полос в смеси. Если объем системы не изменяется, то уменьшение толщины полос обусловливается возникновением дополнительной площади поверхности раздела, которая в свою очередь зависит от величины деформации сдвига и первоначальной ориентации поверхности раздела. Настоящий раздел посвящен, глав-ны.м образом, расчету деформации сдвига любого элемента материала при его движении вдоль канала червяка. [c.345]

Целесообразно, однако, предварительно привести решение более простой (автомодельной) задачи о плоском турбулентном фронте пламени, расположенном в зоне смешения двух плоскопараллельных спутных потоков. Для этой задачи, аналогичной рассмотренной в 1-2 для ламинарного диффузионного факела, закон движущейся границы определяется сразу из соображений размерности [c.40]

Рассмотрим диффузионное горение в области турбулентного смешения двух спутных плоскопараллельных потоков газа — топлива и окислителя. Схема факела аналогична изображенной на рис. 1-2 для ламинарного горения. Она отличается, однако, от ламинарной прямолинейностью фронта пламени. Это следует из приведенного ниже решения, но может быть, как об этом говорилось в предыдущем параграфе, обосновано простейшими соображениями размерности. [c.40]

Следуя работе ]Л. 106], рассмотрим для Е = О особенности развития ламинарного диффузионного факела при наложении поперечного магнитного поля. Ограничимся при этом простейшей автомодельной задачей. Рассмотрим зону смешения и горения (рис. 9-2), образующуюся в свободном пограничном слое между двумя неограниченными параллельными спутными потоками топлива и окислителя, движущимися с различными скоростями и и и ). [c.160]

Ченных количёственнУх характеристик с собственно процессом Смешения, иными словами, установление функциональной связи между геометрией смесителя, режимом смешения, физическими свойствами смеси, а также начальными условиями, с одной стороны, и количественными характеристиками однородности смесей, с другой. Разумеется, сделать этот шаг не просто. Прежде всего количественные методы обычно основаны на статистическом анализе отдельных проб смеси. Поэтому, чтобы определить количественные характеристики однородности смесей, исходя из параметров процесса смешения, нужно точно знать, как зависит распределение диспергируемой фазы в смеси от этих параметров. Однако это удается осуществить только для относительно простых систем. Для упорядоченного распределительного смешения действительно можно предсказать и число полос, и их расположение, и даже точное распределение компонентов и можно связать их с основными параметрами процесса смешения. В более распространенном случае обычного ламинарного смешения такую связь установить значительно сложнее. [c.199]

В этой связи отметим следующее. Современная теория турбулентности содержит две универсальные константы, имеющие простой физический смысл число и (константу Кармана) — коэффициент пропорциональности в уравнении Кармана (или Прандтля) для длины пути смешения и число а — безразмерное (универсализированное) значение толщины ламинарного (вязкого) подслоя. Теория не располагает методами определения их численных значений, которые, однако, без особых затруднений могут быть найдены посредством соответствующей обработки экспериментальных данных. Таким образом, обе постоянные —и и а — должны рассматриваться как эмпирические константы . [c.293]

На основе представлений об определяющей роли смешения при горении неперемешанных газов некоторые исследователи проводили теоретический анализ закономерностей развития ламинарного и турбулентного диффузионного факела. Простейшая модель горения неперемешаннйх газов была подробно рассмотрена в известной работе Бурке и Шумана [Л. 1081, изучавших горение параллельных потоков топлива и окислителя, движущихся с одинаковыми скоростями. Полученные в предположении бесконечно большой скорости реакции зависимости, определяющие конфигурацию и длину факела, оказались в удовлетворительном качественном соответствии с опытом. Заметим, что основные результаты теории Бурке и Шумана могут быть с точностью до множителя получены из соображений размерности [Л. 21 881. Недостатком работы [Л. 108] является ограниченность ее в аэродинамическом смысле. Принятой постановке задачи отвечает течение, в котором отсутствует поперечный градиент скорости. Несмотря на это, проведенный авторами [Л. 1081 анализ явления и соп0ставление расчета с экспериментом позволили выявить ряд существенных особенностей диффузионного горения. [c.8]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология