Влияние осевой и радиальной диффузии

Важным свойством зернистого слоя является турбулентная диффузия как в радиальном, так и в осевом направлении. Радиальная турбулентная диффузия объясняется беспорядочным потоком частиц вещества через каналы слоя или перемешиванием сходящихся струй потока. Осевая турбулентная диффузия является результатом смешивания струй, проходящих по каналам между зернами. При этом играет также роль скорость потока, измеряющаяся в различных точках сечения слоя. Радиальная диффузия имеет большое значение для теплообмена с охлаждающей рубашкой. Влияние же осевой диффузии, вообще говоря, мало. Критерий Пекле для радиальной диффузии, учитывающий диаметр частицы [c.185]

Влияние осевой и радиальной диффузии. Б предыдущих разделах- турбулентное движение потока рассматривалось без учета диффузии. Исследование турбулентного движения жидкости является одной из самых сложных задач гидродинамики. Природа явления далеко не ясна. Естественная норма вязкостного движения— ламинарный поток. Б этом случае течение подчинено форме и направлению канала не только в целом, но и во всех деталях свойства любой малой области (струйки) точно соответствуют поведению всего потока в целом. Однако, несмотря на то что в самом потоке не существует причин для турбулентности, одна форма движения сменяется другой. [c.94]

При изучении влияния продольной (осевой) диффузии в критерий Во входит длина I трубы или участка, на котором это влияние рассматривается. При изучении влияния радиальной диффузии в указанный критерий входят диаметр реактора (или на- [c.101]

Точное определение влияний радиальной и осевой диффузии весьма затруднительно. Однако приближенное рассмотрение [7а, 185] ценно в том смысле, что указывает предельные условия, вне которых эти эффекты становятся существенными. Радиальная диффузия, вероятно, не слишком важна, за исклю- [c.301]

Радиальная диффузия обычно желательна, так как она способствует уменьшению влияния неровного профиля скоростей газа-носителя. Осевая же диффузия нежелательна, так как приводит [c.370]

Влияние осевой и радиальной диффузии [c.106]

При изучении влияния продольной (осевой) диффузии в критерий Во входит длина Ь трубы или участка, на котором это влияние рассматривается. При изучении влияния радиальной диффузии в указанный критерий входят диаметр реактора (или насадки) и коэффициент радиальной диффузии д и Во = IV [c.119]

Вообще говоря, скоростью вулканизации резиновой смеси можно пренебречь для больших валов, поскольку общее время вулканизации значительно превышает оптимальное время вулканизации смеси. Поэтому смеси резинового покрытия должны быть составлены так, чтобы выдерживать значительные степени перевулканизации без ухудшения их физических свойств. Термическая диффузия (теплопроводность) резиновой смеси важнее, чем оптимальное время вулканизации. В типичном примере стержень диаметром 2 см был покрыт резиной толщиной 5 см с помощью двух различных смесей смесь А с температуропроводностью 0,0015 см /с, имеющая оптимальное время вулканизации 20 мин при 140 °С, и смесь В с температуропроводностью 0,00085 см /с, с оптимальным временем вулканизации 15 мин при 140 °С. Через 90 мин вулканизации было обнаружено, что вал со смесью А полностью вулканизован, а вал со смесью В имеет пористость и выцветание серы. Наибольшее влияние на вулканизацию оказывает стержень. Если резиновое покрытие нанесено на полый или трубчатый стержень, вал можно нагревать как со стороны покрытия, так и со стороны стержня, и в таких условиях обычно не требуется увеличивать время предварительного нагрева, если резиновое покрытие не очень толстое. Если масса металла относительно мала, осевая проводимость может сделать возможным нагрев резины изнутри. Если стержень больше по диаметру, металл действует как теплоотвод, и эффект нагрева изнутри оказывается незначительным. Примером могут служить два вала с одинаковой резиновой смесью толщиной 5 см, со стержнями 20 см в длину. Диаметр одного стержня был 2 см, а другого 10 см. В одинаковых условиях вал со стержнем диаметром 2 см вулканизовался удовлетворительно, а в другом после разрезания обнаружена заметная пористость и выцветание серы в центральной области поперечного сечения вала. Когда металл значительно толще резины, радиальный нагрев оказывает наибольшее воздействие, и осевой на- [c.373]

Работами Тейлора [14, 15, 81, 82] и других исследователей [85, 86] показано, что осевая дисперсия введенного в поток вещества, вызываемая неравномерным профилем скоростей и радиальным перемешиванием под влиянием молекулярной диффузии, может быть оценена коэффициентом осевого перемешивания. [c.34]

Другие проблемы связаны с нестационарностью диффузионного разделительного процесса в импульсной системе. В [16] был проведён расчёт процесса установления радиального градиента концентрации в плазменной центрифуге. При этом впервые учтено влияние радиальной зависимости коэффициента взаимной диффузии компонентов, связанной с перераспределением плотности под действием центробежной силы. При рассмотрении возможности умножения эффекта в импульсной плазменной центрифуге, необходимо учитывать вообще говоря как нестационарность установления продольной циркуляции, так и конечность времени установления продольного диффузионного процесса. Оказывается, что даже если циркуляционный поток сравнительно быстро достигает стационарной величины, время установления осевого градиента концентрации может быть в силу условия [c.330]

Некоторое представление о влиянии указанных факторов можно получить из анализа реакции первого порядка без учета диффузии в радиальном и осевом направлениях. Закон распределения скоростей для ламинарного потока выражается уравнением Пуазейля [c.146]

Отклонения от поршневого или пробкового режима течения являются следствием осевого рассеяния под влиянием одного или нескольких из следующих факторов 1) радиального градиента скорости в канале 2) турбулентной диффузии или перемешивания и 3) молекулярной диффузии. Тейлоровская диффузия, обсуждавшаяся в разделе 3.8, есть результат как градиента скорости, так и молекулярной диффузии и перемешивания в радиальном направлении. Даже при отсутствии молекулярной диффузии и перемешивания растворенное вещество (метка) распределено в аксиальном направлении, если существует градиент скорости. Степень такого осевого рассеяния может быть рассчитана, если известен градиент скорости (как при ламинарном течении в круглой трубе, где скорость представляет собой параболическую функцию радиуса). Осевое рассеяние в жидкостях, текущих в каналах без насадок, почти полностью определяется градиентами скорости. В противоположность этому, в однофазном потоке через слой малых частиц одинакового размера режим течения весьма близок к поршневому, если размер слоя насадки велик по сравнению с размером частиц. В этом случае профиль скорости совсем плоский, вследствие чего осевое и радиальное рассеяния происходят [c.148]

Другие проблемы связаны с нестационарностью диффузионного разделительного процесса в импульсной системе. В [16] был проведён расчёт процесса установления радиального градиента концентрации в плазменной центрифуге. При этом впервые учтено влияние радиальной зависимости коэффициента взаимной диффузии компонентов, связанной с перераспределением плотности под действием центробежной силы. При рассмотрении возможности умножения эффекта в импульсной плазменной центрифуге, необходимо учитывать вообще говоря как нестационарность установления продольной циркуляции, так и конечность времени установления продольного диффузионного процесса. Оказывается, что даже если циркуляционный поток сравнительно быстро достигает стационарной величины, время установления осевого градиента концентрации может быть в силу условия Ь/Н2 1 значительно больше продолжительности вращения плазмы Тр, вследствие чего продольный эффект разделения не успевает устанавливаться в течение промежутка времени Тр. Согласно расчётам, выполненным с учётом характерных значений параметров импульсной плазменной центрифуги [11, 17], было установлено, что постоянная времени процесса установления продольного разделения (г 8 10 с) значительно превышает длительность промежутка времени от начала импульса тока до момента отбора газа 1 2- 10 с), что объясняет нестационарные эффекты осевого перераспределения концентрации, исследованные экспериментально в [11, 18]. Таким образом, создание циркуляционной плазменной центрифуги, в которой первичный эффект переводится в продольный и имеется возможность осуществления эффективного отбора целевого изотопа, как это делается в случае механической центрифуги, в обычно исследуемых импульсных режимах, по-видимому, трудно осуществить на практике. Однако высокие коэффициенты разделения, достигнутые в ряде экспериментов с импульсными разрядами, позволяли надеяться на перспективы использования стационарно вращающейся плазмы. [c.330]

Влияние осевой и радиальной диффузии. В предыдущих рассуждениях не учитывалось влияние молекулярных диффузионных потоков. Они искажают характер движения и изменяют картину распределения времени пребывания. В работах Босворта показано, что влиянием продольной (осевой) диффузии в известных случаях можно пренебрегать. Радиальная диффузия оказывает более существенное влияние, и ее следует учитывать. [c.88]

Выполнимость второго условия зависит от конструктивных особенностей реактора и от укладки в нем железных стружек. Известно [18], что аппарату идеального вытеснения с гидродинамической структурой потока жидкости, близкой к поршневому режиму, наиболее полно соответствуют трубчатые реакторы. Однако наличие в таких реакторах загрузки может отклонять поток жидкости от осевой линии, вследствие продольной и радиальной диффузии. Влиянием этих составляющих, как установлено Босвортом [18], на распределение времени пребывания жидкости в трубчатом реакторе с загрузкой можно пренебречь при условии Н/Ор> 10 (Я—высота насадки, Вр — диаметр реактора). Указанные особенности полностью учтены при конструировании нового типа реактора для деструктивной очистки окрашенных сточных вод, представленного на рис. 2.23 [9]. Реактор выполнен в виде вертикальной колонны 11, разделенной перегородкой 3 на две сообщающиеся между собой секции, 62 [c.62]

Большинство исследователей, изучавших перемешивание жидкости при протекании ее через слой насадки, отмечает различное перемешивание в осевом и радиальном направлениях [112—115]. Мак Генри и Вильгельм [112], изучавшие осевую и радиальную диффузию при помощи генератора синусоидальных волн, пришли к выводу, что коэффициент турбулентной диффузии в осевом направлении в 6 раз больше, чем в радиальном. Причина этого зависит от распределения элементов насадки в слое. Согласно имеющимся данным, 60% элементов насадки располагается в вертикальном положении (образующая цилиндра параллельна стенкам колонны), 15%—в горизонтальном направлении и лишь25% от общего числа элементов насадки оказывают влияние на горизонтальное распределение потоков [116]. [c.203]

Наиболее полно сепарация пылегазовых смесей изучена В. А. Успенским и В. Е. Кирпиченко [7, 8], которые рассчитали радиальное распределение концентрации аэрозоля вследствие градиентной диффузии на различных расстояниях от кольцевого периферийного источника в цилиндрической камере с осевым осесимметричным потоком при постоянном коэффициенте диффузии по радиусу. Результаты расчета) показывают, что диффузионный поток мелкодисперсного вещества уменьшает радиальный градиент его концентрации по мере осевого перемещения от источника на расстоянии х= = (36...40). х — осевое расстояние от источника, Н--радиус камеры) происходит практически полное перемешивание аэрозоля с несущим потоком. Помимо указанных факторов при разделении пылегазовых смесей ощутимое отрицательное действие может оказывать конвективный радиальный поток пылевых частиц, вызванный радиальным градиентом давления. Кроме того, в закрученном потоке в области свободного вихря (Шт / = onst) на частицу может действовать сила, противодействующая центробежной и обусловленная влиянием вязкости и радиальным градиентом тангенциальной составляющей скорости несущего потока Шх. Под действием разности скоростей в диаметрально противоположных точках частицы в окружающей ее малой области может возникнуть циркуляция, несущей среды. При этом появляется сила, выталкивающая частицу в направлении увеличения Шт (уменьшения г). Из рассмотрения равновесия частицы кубической формы под действием перепада давлений и центробежной силы выявлено [7, 8], что для радиального равновесия частицы необходимо, чтобы ее плотность превышала плотность несущей среды. Для расчета минимального отношения плотностей фаз смеси предложено выражение [c.169]

Некоторые понятия о степени влияния этого эффекта могут быть ползгаены при рассмотрении упрощенного случая реакции первого порядка (радиальной и осевой диффузией пренебрегаем). [c.64]

На форму и характеристики расширяющейся дуги на участке / оказывают воздействие следующие факторы 1) расширение дуги, связанное с нагревом газа внутри нее 2) динамическое воздействие набегающего газового потока 3) магнитное сжатие дуги, обусловленное взаимодействием осевой составляющей тока с азимутальным собственным магнитным полем, которое препятствует расширению дуги и способствует З скореиию газа в осевом направлении 4) электромагнитное ускорение плазмы, связанное с взаимодействием радиальной составляющей тока с собственным азимутальным магнитным полем 5) продольный градиент давления в свободном потоке 6) вязкость среды, оказывающая влияние на скорости деформаций газовых объемов 7) энергообмен дуги с окружающим холодным газом 8) массообмен, обусловленный диффузией. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология