Распределение жидкости в потоке струи

Часто полагают, что движение потока через зернистый слой аналогично движению поршня. Это неточно, так как всегда существует некоторое продольное перемешивание. Прохождение частиц вещества через зернистый слой можно охарактеризовать как в известной степени нерегулярное. Имеется довольно много каналов, которые расширяются и сужаются. Частицы могут попадать в область, достаточно близкую к поверхности зерен, где скорость течения меньше, а через некоторое время могут перемещаться в середину канала, где скорость больше. Если течение турбулентное, то различные струи имеют разные направления. При равномерно распределенном слое средняя скорость частиц и отклонение от направления движения могут быть одинаковыми для всех частиц. Распределение частиц жидкости, имеющих разный цвет, будет тогда зависеть от диффузии, скорость которой можно выразить уравнением [c.33]

За областью перехода турбулентное течение становится полностью развитым. Это происходит на расстоянии 10 калибров струи от среза сопла, что подтверждается многочисленными результатами измерений интенсивности турбулентности в разных сечениях струи, в том числе и данными, приведенными па рис. 12.3.2. После завершения перехода к турбулентному режиму течения интенсивность пульсаций скорости в струе начинает монотонно уменьшаться независимо от числа Рейнольдса (изменявшегося в экспериментах в широком диапазоне). В области полностью развитого турбулентного течения измеренные профили осредненных по времени значений скорости и концентрации трассирующих веществ в струях имеют форму распределений Гаусса, аналогичную профилям в факелах. Однако скорость подсасывания жидкости для струй ниже, чем для факелов по данным работы [43] и других исследований а = 0,057. Это значение а, свидетельствует о том, что при одинаковом локальном потоке количества движения интенсивность смешения для струй ниже, чем для факелов. [c.135]

Пленки и струи. При описании элементарных актов массопередачи в стекающей пленке жидкости и струях газа и жидкости система уравнений гидродинамики и конвективной диффузии рассматривается для плоской задачи также в приближении гидродинамического и диффузионного пограничных слоев. Для стационарного распределения скоростей и концентраций компонентов в потоках [c.83]

Влияние давления на эффективность ректификации может изменяться также в зависимости от распределения жидкости по насадке (при равномерной ее укладке). Дело в том, что жидкость имеет тенденцию распределяться по насадке неравномерно (растекание определяется наличием.удобных точек контакта элементов насадки), в то время как для потока пара этого не наблюдается. Последнее нетрудно объяснить, если обратиться к уравнению Бернулли. Поток пара, набегающего на слой насадки, будет этим слоем тормозиться. Из уравнения Бернулли следует, что повышение давления в потоке с большей скоростью будет более значительным, чем в потоке с меньшей скоростью. В результате здесь возникает поперечный градиент давления, под действием которого струя пара начнет растекаться по слою. [c.115]

Обычно допускают длину тангенциального канала, равную одному-двум его диаметрам (поперечникам). Меньшая длина не обеспечивает осевое направление движения жидкости в канале и приводит к уменьшению момента количества движения, введенного в вихревую камеру. Если требуется равномерное распределение жидкости по секторам факела, то число тангенциальных каналов должно быть не меньше двух. Для простоты изготовления форсунок с повышенной равномерностью распределения по секторам факела распыленной жидкости число тангенциальных каналов должно быть не меньше трех. Причем больше трех тангенциальных каналов рекомендуется делать только в том случае, если их диаметр (поперечник) превышает разность величин радиуса вихревой камеры и сопла. На рис. 25 дана схема, поясняющая в первом приближении физическую картину влияния очень большой ширины тангенциального канала на величину потери энергии потока в результате гидравлического удара при смешении струй с разной скоростью движения. [c.77]

В основе расчета наряду с указанным подобием полей скоростей положены следуюШ Ие предпосылки. Пограничный слой на стенках, ограничивающих течение в поперечном направлении, не оказывает влияния на распределение скоростей в струях трение жидкости на границах между соседними полосами течения отсутствует, поскольку здесь поперечный градиент продольной скорости обращается в нуль давление в поперечном направлении к потоку постоянно после слияния струй до сечения Хщ в плоскости ху при 2 = 0 расход жидкости постоянен. [c.119]

Для обеспечения стабильности процесса деаэрации воды необходимо, чтобы выпар составлял не менее 1,5—2 кг на 1 т деаэрируемой воды. Если в исходной воде, поступающей в деаэратор, содержится много свободного и связанного диоксида углерода, то выпар рекомендуется повышать до 2—3 кг на 1 т деаэрируемой воды. Для полного удаления газов из воды термический деаэратор должен работать при соблюдении следующих условий 1) температуру воды, проходящей через колонку деаэратора, необходимо доводить до температуры кипения 2) полностью удалять неконденсирующиеся газы, выделяемые из деаэрируемой воды 3) путем тонкого разбрызгивания и распределения воды на струи, пленки или капли создавать сильно развитую поверхность раздела между жидкой и паровой фазами, а также интенсивно перемешивать жидкость и пар путем максимальной турбулизации потока 4) необходимо обеспечивать максимально продолжительное пребывание воды в колонке деаэратора. [c.114]

Известно большое число различных типов распределительных устройств, применяемых для орошения насадочных колонн. По принципу первоначального распределения жидкости их можно разделить на капельные и струйные. В первых поток жидкости разделяется на капли, которые, попадая на насадку и растекаясь по ней, образуют пленку жидкости. К этому типу относятся различные форсунки и брызгальные установки. Их эффективность тем выше, чем меньше размер образующихся капель. Однако для вакуумных аппаратов, работающих при больших скоростях пара, устройства, дающие брызги, непригодны из-за неизбежного уноса мелких частиц. К струйным относятся различные устройства, обеспечивающие разделение жидкости на большое число струй небольшого диаметра, которые растекаются по насадке с образованием пленки. К этому типу относятся различные распределительные тарелки, имеющие в днище ряд патрубков, отверстий или щелей, через которые жидкость поступает на торец насадки. [c.120]

Следует учесть также влияние ряда гидродинамических факторов. Под гидродинамическим воздействием потока газа струи жидкости распадаются на множество капель различных размеров, что сказывается на кинетике рассматриваемых процессов в основном благодаря двум обстоятельствам а) меняется эффективная поверхность жидкости, на которой протекают гетерогенные процессы в реакторе б) образовавшиеся капли жидкости сносятся потоком газа, что влияет на распределение жидкости в плазменной струе. Скорость плазмохимических реакций зависит также от характера течения горячего газа в реакторе, так как этот характер влияет на величину коэффициентов переноса в плазменной струе (коэффициентов диффузии, вязкости и теплопровод ности), на скорость диссипации энергии в потоке газа и конфигурацию струи кроме того, он может влиять на движение капель жидкости в струе газа, а также на скорость и степень их дробления. [c.169]

Распределение жидкости в потоке струи [c.190]

Распределение жидкости в потоке струи удобно оценивать коэффициентом неравномерности орошения К = III или вероятностью Р (/). [c.191]

В колоннах сернокислотного производства для распределения жидкости по поверхности торца насадки обычно применяют оросительные плиты с патрубками переливного действия, причем перетекающие из прорезей на стенки патрубков струи и проходящий через плиту газовый поток движутся противотоком. [c.48]

По этому же принципу работает пропеллерный абсорбер. Мешалка в этом случае засасывает жидкость с поверхности и выбрасывает ее по направлению к дну аппарата, где находится устройство для распределения газа. Поток жидкости, движущейся с большой скоростью, попадает на распределительное устройство и разбивает струю подаваемого газа на мелкие пузырьки, которые вместе с жидкостью проходят затем по всей высоте аппарата (рис. 172). Описанное устройство впервые было изготовлено для сатурации сахарного раствора. [c.326]

Свободное движение. При свободном истечении жидкости из отверстия в атмосферу (рис. 5-3) исследование распределения давления внутри струи показывает, что внутри потока давление во всех точках равно атмосферному. Струйки движутся, не оказывая давления друг на друга, свободно, поэтому такое движение жидкости называется свободным. [c.42]

Форма струи, т. е. значение Сс, может быть рассчитана на основании теории движения идеальной жидкости. Строго говоря, полученные результаты будут справедливы только для двумерной струи с плоским профилем скорости, втекающей в жидкость со значительно более низкой плотностью. Однако эти результаты являются хорошей оценкой значения для диафрагмы с острыми кромками. Данные, приведенные в табл. 6. 1, были получены Мизесом II воспроизводятся в обычных учебниках гидродинамики. Установлено, что если значение Сс из табл. 6.1 подставить в уравнение (6. 21) при С = 0,98 и при соответствующих значениях р, то Со будет мало отличаться от полученного опытным путем значения 0,61, приведенного на рис. 6.5, для Кео >50 000. Уравнение (6. 21) не применимо для более низких значений Ве, так как для них коэффициент Со должен включать поправку на распределение скорости потока перед диафрагмой. [c.57]

В колонне диаметром большим, чем несколько дюймов, должны быть приняты меры для распределения жидкости таким образом, чтобы она хорошо орошала всю насадку. Это может быть осуществлено или с помощью перфорированных пластин или разбрызгивающих сопел или различными другими приспособлениями, зависящими лишь от изобретательности конструктора. Большое количество маленьких струй жидкости во всех случаях предпочтительнее, чем небольшое число более крупных потоков. В случае очень высоких башен с тяжелой насадкой возникает необходимость ввести горизонтальные перфорированные внутренние перегородки на некотором интервале одна от другой, чтобы передать вес насадки стенкам колонны. Если общий вес " башни, необходимой для полноты реак-здй, является слишком большим, то можно применить "ряд последовательно соединенных невысоких башен. Газ и жидкость должны проходить через эти башни в противоток. Иногда случается также, что количество жидкости, необходимой для растворения поглощаемого газа, слишком мало, чтобы орошать всю поверхность необходимой насадки. В этом случае через каждую башню может циркулировать большое количество жидкости, а в следующую башню направляться только часть ее. [c.612]

Модели с застойными пленками. В математическом описании таких моделей принимают, что промывная жидкость протекает по капиллярам осадка, размеры и форма которых неизвестны, в виде сплошных струй, соприкасающихся с пленкой фильтрата, равномерно распределенной по поверхности капилляров толщина пленки фильтрата и коэффициент переноса растворимого вещества из пленки в промывную жидкость также неизвестны. Анализ процесса не изменяется при промывке насыщенного фильтратом или предварительно обезвоженного осадка. Рассмотрим типичное математическое описание, выполненное на основе дифференциального уравнения материального баланса по растворимому веществу с соответствующими граничными условиями в предположении поршневого течения промывной жидкости без продольного перемешивания [270, 271]. При условиях, что сечение потока и скорость промывной жидкости постоянны, получено уравнение, связывающее концентрацию растворимого вещества на выходе из осадка и продолжительность процесса [c.250]

Исследования показали, что при кольцевом (периферийном) вводе потока в аппарат движение жидкости значительно сложнее, чем при обычном боковом. Струя, поступая в кольцо и взаимодействуя со стенкой корпуса аппарата, разделяется на две части, обтекает эту стенку и устремляется по инерции в противоположный конец кольца. Отсюда через щели в стенке корпуса аппарата она выходит в его полость. При этом создаются условия для двойного винтового (вихревого) движения (рис. 8.8, а). В результате распределение скоростей по сечению рабочей камеры аппарата получается неравномерным М = 1,8-н2, табл. 8.3). Закручивание потока столь значительное, что сохраняется даже после установки в начале рабочей камеры плоской решетки. Поэтому и за решеткой неравномерность распределения вертикальных составляющих скоростей не устраняется (Л4 = = 1,5ч 2,0). Только после наложения на плоскую решетку спрямляющего устройства в виде ячейковой решетки, устраняющей закручивание потока, достигается практически полное выравнивание скоростей по всему сечению (М = 1,08ч-1,10). Опыты показывают, что установка одного спрямляющего устройства без плоской решетки неэффективна (см. рис. 8.8, б), так как вследствие малого сопротивления это устройство не может выравнять скорости по величине. [c.213]

При нисходящем направлении потока усповия.течения дтя жидкости разрывные, т. е. она существует а виде капель, отдельных струй и пленки, стекающей по поверхности гранул, в то время как газ равномерно распределяется по слою. При высоких скоростях газа происходит возрастание перепада давления в жидкостном потоке и режим течения может стать пульсирующим. Режим пульсации наблюдался как в реакторах пилo77foгo, так и промышленного масштаба (63] и чаще всего преобладает в пристенощом пограничном слое. При малой скорости газового потока жидкость располагается преимущественно в центре слоя и у стенок реактора. В целом, присутствие жидкой фазы в реакторе создает ряд осложнений. Распределение жидкости по слою катализатора в большей степени зависит не только от скорости жидкости и газа, но и от физико-химических свойств сырья, конструктивных особенностей реактора и распределительных устройств для ввода жидкости. Все зти факторы влияют на эффективность контакта жидкости с катализатором и на содержание ее в слое [27]. [c.92]

Во многих случаях движения жидкости и газа в потоке возникают так называемые поверхности, тангенциального разрыва-, течения жидкости по обе стороны такой поверхности называются струйными. В зависимости от относительного направления движения струй они могут быть спутными или встречными. Характерной особенностью струйных течений является то, что тангенциальный разрыв на поверхности раздела терпят такие, например, величины, как скорость течения, температура, концентрация примеси, тогда как распределение статического давления оказывается непрерывным. [c.361]

Вращающийся дисковый электрод широко используют при изучении кинетики электрохимических реакций, для исследования процессов электроосаждения и коррозии металлов, в аналитических целях. Так как все участки поверхности вращающегося диска одинаково доступны для диффузионных процессов, такое устройство выгодно отличается от других гидродинамических систем с принудительной конвекцией. Кроме того, существенно упрощается рассмотрение процессов массопереноса к поверхности испытуемого электрода. При быстром вращении дискового электрода вокруг оси жидкость, соприкасающаяся с центральными частями диска, отбрасывается центробежной силой к его краям. Вследствие этого около центра диска создается разрежение, и струя жидкости направляется из объема раствора к центру диска. Таким образом, точкой набегания струи жидкости становится центр диска. По мере удаления от центра диска возрастает линейная скорость движения жидкости. В соответствии с гидродинамикой при ламинарном режиме перемешивания у поверхности вращающегося диска образуется граничный слой постоянной толщины бгр с монотонным изменением скорости движения жидкости. Чем ближе к поверхности диска, тем меньше скорость потока и тем большее значение приобретает диффузия в подводе либо отводе продуктов реакции. В конечном итоге распределение концентрации реагирующих веществ у поверхности вращающегося диска обусловлено диффузией в потоке жидкости. Эта особенность становится понятной, если иметь в виду, что в случае непо- [c.74]

Низконапорные форсунки Хески [114) (рис. 73), сконструированные в отличие от других типов механических форсунок специально для орошения насадочных колонн, создают факел разбрызгивания в виде заполненного крупными каплями конуса. Наибольшая равномерность распределения жидкости достигается ими при напоре Н В м. Их изготовляют для расходов, достигающих значений Q = 500н-800 м - /ч при этом значении Я [117]. Действие форсунки основано на следующем нагнетаемая насосом жидкость поступает к лежащему над камерой смещения плоскому диску, называемому направляющим аппаратом, в котором по двум концентрическим окружностям расположены наклонные цилиндрические отверстия. Для форсунок больших размеров направляющий аппарат изготовляют из двух пластин, между которыми наклонно вварены трубки Оси этих отверстий (каналов) имеют разный угол наклона а к оси форсунки и к плоскости ее продольного сечения, причем для группы отверстий периферийного яруса значения а больше, чем у отверстий внутренней группы. Пройдя обе группы каналов и центральное отверстие, жидкость получает некоторую закрутку. Наклон каналов, их сечение и расстояние от оси выбираются так, чтобы после сдвига струй в смесительной камере была получена выходная скорость, обеспечивающая равномерное распределение капель по орошаемой поверхности. Условие такого распределения скоростей на выходе из сопла получено Хески при совместном рассмотрении уравнения движения потока и уравнения равномерного орошения в виде [c.156]

Рассмотрим конусную струю диспергированной жидкости, образуемую механической форсункой и направленную на охлаждаемую поверхность (рис. 2.14). Начальное сечение расположено на расстоянии Хо от вершины конуса, в которую помещено начале координатной системы Для простоты будем рассматривать одномерный поток капель вдоль оси струи. Определим зависимость функции распределения капель (счетной концентрации выделенной фракции) от расстояния до начального сечения и других параметров процесса. [c.116]

НИИ жидкостей в тонких пленках посвящено много теоретических и экспериментальных исследований (см., например, [4.1, 4.2]). Особенность пленки, образованной струей капель, состоит в том, что капли непрерывна возмущают пленку, внося вместе с тем в пленку жидкую, массу. Интенсивность воздействия потока капель на пленку, зависит от многих факторов, из которых отметим основные плотность потока жидкости (плотность орошения), скорость капель, функцию распределения капель по размерам, угол между направлением движения капель и поверхностью [c.173]

Желоба с прорезями (см. табл. 4) применяют для того, чтобы избежать уноса брызг из аппарата при их работе прижатые к порогам переливных прорезей н медленно изливаюихиеся через порог струи стекают непосредственно по стенке желоба на насадку без разбрызгивания, а доля поперечного сечения, занятого желобами, и, следовательно, скорость газового потока между ними достаточно малы. Такие желоба удобны для орошения хордовой насадки, поскольку их прорези можно размешать пепосредствепЕЮ над ребрами хорд, а распределение жидкости производить по равномерной квадратной сетке. При орошении колонн с более мелкой насадкой (уложенные или беспорядочно загруженные кольца) иод прорезями желоба обычно помещают навесные отводы (течки) разной длины, также раздающие потоки по квадратной сетке. Однако большое число течек, особенно в колоннах большого диаметра, значительно сложняет конструкцию оросительного устройства [20]. [c.101]

Вычисляемый на основе опытных данных коэффициент ско-рости ф учитывает влияние на расчетную среднюю скорость струи не только гидравлического сопротивления при истечении реальной жидкости, но и неравномерность распределения ско ростей по поперечному сечению потока (струй). [c.130]

При проведении экспериментальных исследований по оценке распределения временц пребывания в реакторах, в которых движение потока может быть представлено в виде отдельных струй, существенными становятся условия организации ввода трассера и замера его концентрации на выходе из аппарата. К классу таких систем относятся системы с ламинарным движением жидкости, системы с Пуазейлевым потоком, системы с потоком Куэтта, а также реакторы полной сегрегации. Струйное течение можно рассматривать как систему полной сегрегации относительно отдельных струй, при этом предполагается, что перемешивание жидкости между струями невелико и происходит лишь за счет молекулярной диффузии. [c.70]

К числу важнейших гидродинамических факторов, оказывающих влияние на теплоотдачу в. рассматриваемом процессе, относится плотность потока жидкости. (плотность орошения) в струе вблизи поверхности пластины. На рис. 4.5 представлено распределение плотности потока жидкой фазы (плотности орошения) по высоте пластины в зависимости от расхода жидкости через форсунку и угла атаки струи. Характер распределения типичен для центробежно-струйных форсунок, у которых в центральной части струи плотность потока жидкости больше, чем на перифе-182. [c.182]

Одним из существенных недостатков колонны с орошаемой насадкой при противоточной работе аппарата, является унос с брызгами значительного количества орошающей жидкости (до 10—15% в зависимости от конструкции оросителя и скорости газового потока). Часть брызг образуется при работе орошающего устройства (например, оросителями с вращающимися поверхностями — турбинками, звездочками). Однако основная часть мелких брызг, которые в дальнейшем уносятся из К0.110ННЫ, появляется в момент удара струй и крупных капель жидкости о поверхность элементов насадки. Для обеспечения равномерного распределения жидкости оросители часто устанавливают на значительном расстоянии от поверхности насадки (0,5—2 м), что способствует образованию большого количества мелких брызг. К таким оросителям относятся стаканы Браузе [1 , щелевые [2], тарельчатые — ударного действия, многоконусные [c.170]

В большинстве случаев оросители устанавливают таким образом, что струя направлена вертикально вниз. Оросители расположены, как правило, в параллельных рядках, поэтому распределение жидкости в потоке определяет расчетная площадь /расч> имеющая форму квадрата со стороной а. Фактическая площадь орошения Рф всегда больше защищаемой и имеет форму круга. [c.190]

На величину неравнолмерности распределения жидкости могут влиять абсолютные величины дисперсности жидкости, скорости ветра и мощности воздущного потока, а также высота подъема струи. Это означает, что неравномерность распределения жидкости у разных машин может быть различной. В табл. 17 показан характер распределения жидкости у опрыскивателя ОПМ в сравнении с опрыскивателем ОВТ-1. [c.57]

Цельнофакельные форсунки. При распаде незакру-ченных струй, так же как и при использовании центробежного эффекта, не удается добиться широкого факела разбрызгивания с равномерным распределением жидкости по всему сечению, Совмещение же этих двух эффектов позволяет решить задачу На этом принципе основана работа цельнофакельных форсунок Конструкция одной из них, так называемой форсунки Шлика нашедшей некоторое применение в промышленности [12], приве дена на рис. .2, в. В этой форсунке часть жидкости, поступаю щая через боковые прорези вкладыша в образованную вклады шём и корпусом кольцевую камеру, получает вращательный момент при прохождении через вертикальные прорези венца вкладыша. Другая часть жидкости, проходящая по цилиндрической прорези в диафрагме вкладыша, вращательного момента не получает. Соотношение закрученного и незакрученного потоков определяется величиной отношения диаметра сопла к диаметру отверстия во вкладыше ( в), которая наряду с о является основной геометрической характеристикой форсунки. Коэффициент расхода у форсунки Шлика лежит в пределах 0,6—0,7, уменьшаясь с ростом напора [13]. Геометрические характеристики на ф существенно не влияют. Угол раскрытия факела зависит в основном от о/ в, увеличиваясь с ростом этой величины. При [c.218]

При распылпванпп струи жидкости в высокотемпературный газовый поток происходит образование капель разных размеров. Распределение капель по размерам описывается какой-нибудь спектральной функцией, вид которой во многом зависит как от расныливающего устройства, так и от условий и способа впрыскивания. [c.66]