Особенности движения двухфазных потоков

Для характеристики двухфазных потоков используются две группы параметров. К первой из них относятся расходные параметры, определяемые условиями материального баланса без учета особенностей относительного движения фаз, ко второй — истинные параметры двухфазной системы, определяемые с учетом относительного движения фаз. Важнейшей расходной характеристикой является массовый расход О, равный сумме массовых расходов фаз [c.144]

Как следует из рис. 88, только в режиме эмульгирования (режим IV) наблюдается одинаковый или во всяком случае близкий характер изменения различных количественных характеристик двухфазного потока, что находится в соответствии с ранее рассмотренными особенностями движения двухфазных систем. [c.168]

Особенности движения двухфазных потоков 63 [c.63]

Характерная особенность транспортирования сыпучего материала в виде однородного псевдоожиженного слоя — несущественное для практических задач изменение е по радиусу трубы. Подобная структура движения двухфазного потока обычно свойственна зернистым материалам с размером частиц 6 > 60 10 м. [c.6]

При расчетах выгорания коксовых частиц топлива в топках необходимо знать движение частиц относительно газового потока, так как это явление усиливает теплообмен между частицей и средой и оказывает существенное влияние на весь процесс выгорания, особенно для достаточно крупных частиц. Относительная скорость частицы зависит от физических характеристик самого потока, размеров и конфигурации частицы, а также от перепада температур между частицей и потоком, т. е. от неизотермичности условий движения. Таким образом, задача о движении горящей частицы представляется достаточно сложной, и единых обобщенных решений ее пока не существует. Многочисленные исследования, посвященные решению этой задачи, обычно рассматривают влияние отдельных факторов на характеристики движения двухфазного потока. [c.55]

В процессе движения двухфазного потока отдельные твердые частицы сталкиваются друг с другом и со стенками трубы. При столкновении частиц возможна их агломерация. Агломерационный эффект особенно заметен при транспортировании частиц, имеющих значительную внутреннюю пористость (катализаторы, адсорбенты), и при транспортировании частиц малых размеров. Образующиеся в пневмотранспортном потоке агломераты обтекаются транспортирующим газовым потоком как единые твердые частицы. Размеры этих агломератов не постоянны во времени, так как агломераты периодически разрушаются и образуются вновь. В связи с этим размер частиц, обтекаемых потоком, не всегда определяется только фракционным составом транспортируемого материала. [c.57]

Для характеристики двухфазного потока хладагента наряду с параметрами, рассчитанными по уравнениям материального и теплового балансов, вводят параметры, которые определяют с учетом особенностей движения отдельных фаз. Параметры, рассчитанные по уравнениям материального и теплового балансов, принято называть расходными, а параметры, характеризующие движение каждой из фаз в отдельности или гидродинамику потока в целом (с учетом особенностей движения отдельных фаз), — истинными. [c.105]

Система непосредственного охлаждения имеет и другие дополнительные особенности, не связанные с трудностями и ошибками регулирования перегрева пара, выходящего из испарителя. Они вызваны изменением характера движения хладагента в трубах охлаждающих приборов. По трубам батарей и воздухоохладителей движется двухфазная смесь, состоящая из жидкой и паровой фаз, поскольку при кипении жидкости в охлаждающих приборах образуется пар и его количество возрастает по мере движения хладагента по длине шланга охлаждающего прибора. В горизонтальных трубах при неполном заполнении труб может быть разделенное движение двухфазной смеси, волновое, пробочное (или снарядное), кольцевое. При полном заполнении горизонтальных труб и в вертикальных трубах возможно эмульсионное движение двухфазной смеси, пробочное (или снарядное), а также кольцевое. Характер движения двухфазной смеси зависит прежде всего от плотности теплового потока, подводимого к охлаждающему прибору, поскольку с ней связаны количество образующегося пара и скорость его движения в той части сечения трубы, которая занята движущимся паром. Поэтому формы движения двухфазной смеси изменяются по ходу движения хладагента в трубах охлаждающих приборов, а также при резком изменении нагрузки на них. Например, при загрузке теплым продуктом камеры (аппарата) для замораживания или при бурном выделении теплоты реакции в аппарате химического производства возможен переход от разделенного или [c.187]

Периодический перевод двухфазного потока на неустановившиеся режимы движения для увеличения эффекта разделения диктуется следующими особенностями реального процесса. [c.74]

Другая модель двухфазных потоков — модель раздельного течения — предполагает, что фазы движутся раздельно, а их взаимодействие происходит на границе раздела фаз. При описании процесса с помощью данной модели используют уравнения неразрывности потоков, балансов количества движения и энергии, которые устанавливаются для каждой фазы. Дополнительно к перечисленным уравнениям составляют уравнения, учитывающие особенности взаимодействия фаз на межфазной границе и со стенками аппарата. [c.57]

В. В. Кафаров [51, 67, 205] выдвинул ряд положений, являющихся базой теории межфазного массопереноса, основанной на представлениях о межфазной турбулентности. На границе раздела фаз, течение которых не ограничивается твердыми стенками, возникает особый гидродинамический режим, характеризующийся образованием вихрей последние пронизывают пограничные слои и проникают вглубь фазовых потоков. Такой режим определяется как режим развитой свободной турбулентности. В этом режиме (режиме эмульгирования или турбулентной пены) двухфазная си-тема представляет собой недвижный комплекс газожидкостных вихрей со значительным развитием межфазной поверхности и быстрым ее обновлением. Газожидкостной системе присущи основные особенности свободной турбулентности — отсутствие гашения турбулентных пульсаций, наличие нормальных составляющих скорости, отсутствие заметного влияния молекулярных характеристик на массоперенос. Таким образом, межфазная поверхность сама становится источником турбулентности и масса переносится через поверхность раздела фаз вихрями с осями, перпендикулярными направлению движения потоков. Анализируя условия, в которых возникает межфазная турбулентность, В. В. Кафаров указывает [51], что вихри на межфазной поверхности возникают при различающихся по величине и направлению скоростях движения фазовых потоков, в частности в тарельчатых колоннах создается благоприятная обстановка для вихреобразования на границе раздела фаз. В наших экспериментах на тарельчатых контактных устройствах различного типа — это важное обстоятельство следует подчеркнуть еще раз — во всем исследованном диапазоне нагрузок по жидкости и газу наблюдался режим развитой свободной турбулентности (см. гл. ГУ, стр. 114). [c.155]

В этом последовательном расчете возможны варианты, когда двухфазный поток в начале движения будет относиться к случаю (и — ш), а начиная с определенного сечения он перейдет, вследствие резкого, например, уменьшения w, в случай (w — v). Ввиду этой особенности такие вычисления необходимо производить с особой осторожностью, и чем на большее число участков будет разбит весь скруббер, тем с большей точностью определится общее время контакта частиц. [c.67]

Отличительной особенностью первого случая является неразрывность потоков фаз. Для второго случая характерным является разрыв потоков фаз за счет образования пузырьков паровой фазы в жидкости и отрыва жидкой фазы в виде капель. Практически в случае барботажа трудно дать раздельную характеристику движения каждой из фаз и приходится рассматривать всю зону барботажа как единый динамический двухфазный слой. [c.109]

В ряде случаев, используя те или иные допущения, удается вывести уравнения движения макросистем, моделирующих сложные физические объекты, например дисперсные смеси. Эти уравнения имеют специфический вид, соответствующий особому характеру взаимодействия элементов макросистем. В рамках статистических методов оказывается возможным выяснить, каким образом особенности такого взаимодействия влияют на важнейшие свойства макросистем. Так, в разделе 3.4 представлена статистическая модель образования крупномасштабных структур в турбулентных потоках дисперсных сред, в основе которой лежат уравнения, движения, учитывающие (хотя и приближенно) специфику взаимодействия частиц диспергированной фазы в двухфазной среде. [c.151]

В турбулентном режиме, особенно вблизи точки инверсии, решающее влияние на характер движения фаз приобретает взаимодействие между фазами. Это свидетельствует о непригодности уравнения (2) для описания движения газа в насадке в присутствии другой фазы. Для жидкой фазы остается справедливым уравнение (3) с той разницей, что в данном случае коэффициенты I) и а должны рассматриваться как функции гидродинамического режима двухфазной системы. Длительность переходных процессов в двухфазной системе определяется исключительно течением их в дисперсной фазе. Это позволяет свести задачу математического описания неустановившегося газо-жидкостного потока в насадке к решению уравнения (3), в котором параметры Она определяют из экспериментально найденных зависимостей. [c.212]

Нагрев исходного сырья и водорода до температуры реакции обычно осуществляется за счет теплообмена с продуктами реакции и дополнительно в печи. Теплообменники при высоких температурах и давлении работают в крайне напря йенных условиях. Недостатки в выборе стали или ее термической обработке приводят к растрескиванию трубок и смешению потоков сырья и продуктов. При конструировании теплообменников необходимо учитывать особенности движения двухфазных потоков, С1аонных к расслаиванию. [c.76]

Характерной особенностью теплоотдачи при движении двухфазного потока в каналах является возможность ухудшения теплообмена при значительно более низких плотностях теплового потока, чем <7крь соответствующее первому кризису пузырькового кипения. Это явление подробно рассматривается в работах Дорощука [68] и некоторых других исследователей. [c.252]

Парообразование при движении двухфазного потока в трубах хотя и изучалось во многих работах, но до сих пор в литературе не имеется более или менее закономерных рекомендаций по этой проблеме. Особенно это относится к области недогрева (экономай-зерный участок) и области дисперсно-кольцевого потока и около-кризисной области. При этом необходимо учитывать специфику двухфазного потока с изменяющейся структурой потока по тракту парогенератора. Весьма актуальными являются работы, посвященные выяснению закономерностей конденсации паров, особенно при наличии примесей инертных газов. Этим актуальным и важным для энергетического машиностроения вопросам посвящены публикуемые в сборнике доклады, зачитанные и обсуждавшиеся на V Всесоюзной конференции по теплообмену и гидравлическому сопротивлению при движении двухфазного потока в элементах энергетических машин и аппаратов, проводившейся в 1974 г. в Ленинграде. [c.4]

При конденсации пара в горизонтальной трубе пленка конденсата, t)бpaзyющaя я на стенке, под действием силы тяжести движется сверху вниз со значительным скосом по направлению движения потока. В нижней части сечения трубы накапливающаяся жидкость образует ручей, перемещающийся под воздействим парового потока вдоль трубы. На пленке конденсата и на поверхности ручья образуются волны, перемещающиеся в направлении движения пара. При достаточно больших скоростях пара, особенно при неполной конденсации его в трубе, часть конденсата срывается со стенки и уносится в ядро потока в виде мельчайших капелек. Наличие двухфазного потока пара и жидкости существенно усложняет расчет теплообмена. [c.139]

Рассмотрим систему уравнений (1.1) применительно к пограничному диффузионному слою. Сохраним общепринятую терминологию (пограничный диффузионный слой), хотя в общем случае в зоне резкого изменения концентрации происходит как диффузия, так и химическая реакция и точнее говорить о пограничном диффузионно-реакционном слое. Сложгюсть гидродинамики двухфазных потоков не позволяет в общем случае найти точное аналитическое решение системы уравнений (1.1) далее при сравнительно несложной химической кинетике или в ее отсутствие. Особенные трудности возникают нри рассмотрении интенсивных режимов движения газа и жидкости, характерных для современной химической технологии. Недостаточная изученность гидродинамических закономерностей резко ограничивает возможности и численных методов решения. Поэтому возникает необходимость рассмотрения системы уравнений (1.1) при определенных упрощающих допущениях, т. е. необходимость введения тех или иных модельных представлений. [c.10]

Значительная турбулизация потока внутри пор фильтровальной перегородки достигается дополнительной продувкой ее сжатым воздухом. Движение в капиллярной системе двухфазного потока жидкость — воздух создает резкие местные изменения давления, что приводит к колебанию задержанных частиц и их вымыванию. Продувка пористой перегородки особенно эффективна при содержании в промывной жидкости поверхностно-активных веществ, так как образующаяся при этом мелкодисперсная пена создает дополнительные условия для отрыва твердых частиц от поверхности капилляров, что обусловленно механическим воздействием на них, возникающим при разрушении пленок и слиянии пузырьков, [c.58]

Мощным средством интенсификации процессов массо- и теплообмена является метод контактирования взаимодействующих фаз на сильно развитой поверхности инжектируемой газом жидкости. К аппаратам, реализующим преимущества этого метода, относится, например, распы-ливающий скруббер, известный под названием APT [1,2]. Диспергирование раствора в нем осуществляется всей массой перерабатываемого газа, и образующийся при этом двухфазный поток имеет нисходящее по вертикали движение с неустановившимся режимом полегта составляющих его жидких частиц. Гидродинамическая особенность этого потока обусловливается в основном начальными условиями диспергирования и своеобразностью конструкции указанного аппарата. [c.60]

В двухфазном потоке член, отвечающий ускорению, отличен от нуля, если распределение фаз таково, что значение а изменяется вдоль направления потока. В действительности это положение не всегда принимается в расчет, и оно служит источником неточностей при сравнении различных экспериментальных результатов. Вклад члена, отвечающего ускорению при адиабатических условиях, как подчеркивалось Даклером [19], может оставлять значительную долю общего перепада давления, особенно при низких давлениях, когда плотность газа значительно изменяется в направлении движения в связи с относительно большим изменением линии давления. [c.209]

Системы с восходящим газокатализаторным потоком являются частным случаем двухфазных систем. Подчиняются они общим закономерностям контактирования твердых частиц и газового потока, однако имеют специфические особенности, характерные для состояния системы, когда скорость газа значительно превышает скорость, достаточную для взвешивания твердых частиц в потоке газа. Динамика движения твердых, частиц в потоке газа довольно хорошо изучена применительно к пневмогранспорту гранулированных и порошкообразных материалов [12, 42—50. [c.176]

Знание коэффициентов теплоотдачи к двухфазным паро- и газожидкостным потокам необходимо при расчете и проектировании аппаратов в различных отраслях техники. Эти данные требуются для расчета выпарных аппаратов и испарителей, работающих при естественной или вынужденной диркуляции паровых котлов (особенно при высоких давлениях), ядерных энергетических реакторов и многих других агрегатов. Сведения о процессе теплоотдачи к жидкости, постепенно испаряющейся при движении в трубах, весьма ограниченны. Это объясняется главным образом большим количеством величин, влияющих на процесс. Кроме того, в ранних исследованиях изучалось воздействие отдельных факторов на работу аппарата в целом. Полученные в таких работах данные не объясняли явления полностью. Ничего нового не удалось выяснить до тех пор, пока не были установлены величины, характеризующие теплообмен в отдельных сечениях трубы, т. е. при локальных значениях основных параметров [28,33,40] ). Трудности связаны также и с тем, что теплообмен может протекать при различных гидродинамических режимах. [c.25]

Отличительной особенностью однонаправленных движений таких двухфазных систем является то, что они, в большинстве случаев, движутся ни как одно целое, а одна фаза движется относительно другой, причем фаза, имеющая большой удельный вес, движется медленнее, подтормаживая легкую фазу. Имеет место несколько видов движения таких систем в зависимости от весовой скорости каждой фазы (газонасы-щенности), а также от горизонтального или вертикального направления их движения. Однако и для горизонтально и вертикально направленных потоков могут иметь место одинаковые виды их движения. [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология