Перемешивание при вынужденной конвекции

Если естественная конвекция есть результат различия плотностей жидкости в различных местах ее объема, то вынужденная конвекция — работа подведенной извне электрической или механической энергии (электромагнитное перемешивание и барботаж жидкости путем -пропускания через нее газовой фазы). Возникающее при этом в объеме жидкости скорости приводят к выравниванию состава и температуры по объему. Даже при небольших затратах энергии, подведенной извне, перенос тепла в жидкости настолько интенсивен, что жидкое тело становится тонким телом. Газовая фаза может возникнуть и в самой жидкости, как это имеет место в сталеплавильной ванне. В данных случаях происходит интенсивный перенос тепла в условиях, когда практически отсутствует температурный градиент. Говорить здесь об условн 1х коэффициентах теплопроводности и передачи тепл-а конвекцией /неосновательно, поскольку эти понятия теряют реальный смысл в отсутствие градиента температур. [c.37]

Перенос тепла возможен в условиях естественной, или свободной, конвекции, обусловленной разностью плотностей в различных точках объема жидкости (газа), возникающей вследствие разности температур в этих точках или в условиях вынужденной конвекции при принудительном движении всего объема жидкости, например в случае перемешивания ее мешалкой. [c.260]

Молекулярная диффузия даже в газообразной среде протекает весьма медленно. Поэтому уже при малых скоростях перемешивания естественная или вынужденная конвекция увеличивает массо-передачу во много раз. Перенос вещества, обусловленный одновременно молекулярной диффузией и макроскопическим движением среды, называется конвективной диффузией. [c.277]

Теплота может передаваться в среде разными способами молекулярной теплопроводностью (кондукцией), за счет диффузии молекул, естественной конвекции (под действием силы тяжести), вынужденной конвекции (при перемешивании) и излучением. Критерии теории подобия позволяют оценить условия, при которых преобладает тот или иной механизм теплопроводности. [c.260]

Под термином перемешивание понимают гомогенизацию состава находящейся в некотором объеме жидкости (иногда и сыпучего материала) за счет механического движения перемешиваемой массы при этом движение может быть самопроизвольным или искусственно вызванным (вынужденная конвекция). [c.421]

Второй метод — моделирование горения отдельной частицы, окруженной инертными — предложен в работе [19] для пузырькового режима псевдоожижения и впоследствии использован во многих других. В соответствии с ним, частица угля, находящаяся в плотной фазе в окружении инертных частиц, сгорает за счет кислорода, поступающего к ней из разреженной фазы путем молекулярной диффузии или вынужденной конвекции. Концентрацию Сп.ф кислорода во всем объеме плотной фазы в этом случае принимают одинаковой, т. е. перемешивание газа в ней предполагается идеальным. Часть кислорода поступает в плотную фазу непосредственно из-под газораспределительной решетки, поскольку сквозь эту фазу газ фильтруется со скоростью Шп.ф. Однако основное его количество (при больших числах псевдоожижения) [c.215]

При малых Реэ (значит, при высокой интенсивности Пр.П, т. е. существенно малой пропускной способности конвективного переноса в пределе — при Е <х>), теоретически при Peg = = О, поток движется в режиме ИП вынужденная конвекция подавлена продольным перемешиванием. [c.636]

Очистка в растворителях - основана на растворении загрязнений. Перенос загрязнений из пограничного слоя в объем растворителя осуществляется за счет диффузии в растворитель и посредством вынужденной конвекции при перемешивании. Путем растворения с деталей удаляются консервационные составы, смазочные масла, некоторые типы паст, консистентные смазки. [c.663]

Турбулентность, вызывающая охлаждение пламени, например, турбулентность за счет перемешивания с холодным воздухом, может привести к отклонению реального состава продуктов сгорания от расчетного (к неполному сгоранию). Охлаждение пламени вследствие естественной и вынужденной конвекции и неполнота сгорания вследствие охлаждения могут не препятствовать установлению равновесного распределения энергии в газах, однако обусловливают более низкие значения температур по сравнению с адиабатическими. [c.28]

Рассмотрим поле концентраций в капилляре, в котором происходит химическое взаимодействие реагента К с твердым веш,еством А на поверхности реакции Р (рис. 1.14) в условиях возникновения зоны перемешивания. При этом следует различать две области первая — глубиной /о, где перенос вещества определяется вынужденной конвекцией вследствие перемешивания, и вторая — глубиной 1 — 1 , где перенос вещества происходит при помощи механизма молекулярной диффузии. Такое разделение является условным, поскольку [c.48]

Конвекция — это перенос тепла движущейся жидкостью, сопровождаемый перемешиванием ее объемов с различной температурой. Жидкость, соприкасающаяся с горячей поверхностью, нагрета сильнее, чем остальная масса. Если движение жидкости происходит только вследствие возникающей при этом разницы плотностей и подъемных сил в поле тяжести, такой процесс называют свободной или естественной конвекцией. Если перемешивание осуществляется каким-либо другим способом, то такой процесс называют вынужденной конвекцией, хотя в некоторых случаях свободная и вынужденная конвекция вносят одинако- [c.26]

Это малоинтенсивный, но наиболее простой способ растворения соли. Полидисперсную соль засыпают в емкость или железобетонную яму заданного объема и заливают водой. Концентрированный (крепкий) раствор соли периодически или непрерывно перекачивают (сливают) в другую емкость для дополнительного отстоя шлама или для химической очистки рассола от примесей ионов Са +, M.g + и др. Растворение соли в воде при этом протекает практически в режиме естественной конвекции и фильтрации. Для интенсификации процесса иногда используют горячую воду, пар или барботаж воздухом, что создает перемешивание и переводит процесс в режим вынужденной конвекции. [c.145]

Этот процесс широко распространен на практике и относится к процессам растворения в условиях вынужденной конвекции, которые частично рассмотрены в разделе 3.5. Перемешивание значительно ускоряет процесс растворения многих солей, когда движение растворителя относительно поверхности соли ( межфазное скольжение ) приводит к уменьшению толщины диффузионного пограничного слоя или к частичному или полному отрыву его с поверхности кристалла. [c.152]

Конвективным теплообменом называется перенос теплоты с -перемещающимися макроскопическими объемами газов или жидкостей. Перенос теплоты возможен в условиях естественной конвекции, при которой движение макроскопических объемов вызвано разностью плотностей в различных точках объема, возникающей. вследствие разности температур в этих точках, и вынужденной конвекции при принудительном перемещении жидкости. Передача теплоты вынужденной конвекцией происходит, например, при перемешивании объема мешалкой, причем интенсивность этого процесса тем выше, чем более турбулентно осуществляется перемешивание. Таким образом, конвекция связана с механическим переносом вещества, т. е. зависит от гидродинамических условий течения жидкости. [c.111]

При введении ультразвуковых колебаний расплав начинает интенсивно перемешиваться. Этот вид перемешивания принципиально отличается от любых видов механического перемещивания. Пульсирующие пузырьки, возникающие при распространении ультразвуковой волны в жидкости, вызывают микропотоки на границе раздела фаз, что приводит к образованию значительно более тонкого пограничного слоя, чем при естественной или вынужденной конвекции. С уменьшением толщины пограничного диффузионного слоя ускоряется процесс переноса вещества на границе раздела фаз. Акустические течения, радиационное давление и особенно кавитационные эффекты уменьшают концентрационные градиенты . [c.415]

Конвекцией называется перенос тепла в результате движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости. Перенос тепла возможен в условиях естественной, или свободной, конвекции, которая обусловлена разностью плотностей в различных точках объема жидкости (газа), возникающей вследствие разности температур в этих точках или в условиях вынужденной конвекции нри принудительном движении всего объема жидкости, например, если она перемешивается мешалкой. [c.29]

Перемешивание при вынужденной конвекции [c.18]

Передача массы из одной фазы в другую осложняется переходом массы через границу раздела фаз. Внутри отдельных фаз (а в случае массопередачи и между фазами) перемещение массы происходит в результате молекулярной диффузии, свободной, а также вынужденной конвекции. Так как массообмен между фазами, происходящий только вследствие самопроизвольно протекающих процессов, проходит слишком медленно, то для технической практики в целях интенсификации массопередачи используется вынужденная конвекция, в частности вызываемая перемешиванием. [c.182]

Обе передаточные функции (11.1) и (11.4) являются идеальными функциями — предельно возможными и относящимися соответственно к первому и второму случаям. Действительности отвечает нечто среднее между обеими идеализированными моделями. Содержимое сосуда всегда перемешивается либо за счет конвекции (естественной или вынужденной), либо в результате диффузионного выравнивания перепада концентрации. С другой стороны, полное перемешивание практически невозможно это идеальный случай, к которому действительное состояние лишь приближается. [c.422]

Конвективный теплообмен — процесс переноса энергии в форме тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газообразной, жидкой или сыпучей среды. Конвективный перенос тепла возможен в условиях естественной конвекции (движение среды обусловлено только действием силы тяжести на неравномерно нагретую и, следовательно, неоднородную по плотности среду) или вынужденной (движение среды происходит под действием насосов, вентиляторов, мешалок). Если конвективный теплообмен сопровождается переходом среды из одного агрегатного состояния в другое (например, при кипении жидкости или при конденсации пара), то его называют конвективным теплообменом при изменении агрегатного состояния. [c.170]

Следует отметить, что при решении вопроса о направлении движения материальных потоков желательно, чтобы принимающая теплоту жидкость двигалась снизу вверх, а отдающая — сверху вниз. Это помогает уменьшить перемешивание жидкости за счет естественной конвекции. Роль этого фактора тем больше, чем меньше скорость вынужденного движения жидкости. [c.359]

Подогрев мазута открытым паром осуществляется путем тепло-и массообмена в условиях вынужденной и естественной конвекции. Вытекающие из отверстий струи пара создают перемешивание разогреваемого мазута в зоне подогрева, а высокий коэффициент теплоотдачи при конденсации пара определяет сравнительно большую эффективность процесса теплообмена. Для улучшения перемешивания разогреваемого топлива на концах боковых штанг иногда устанавливают эжектирующие сопла [1 ]. [c.105]

Растекание в резервуаре турбулентных, свободных затопленных струй и сопутствующие им вихревые токи обеспечивают эффективное перемешивание топлива и его однородность, а также препятствуют осаждению карбоидов. При циркуляционном подогреве полностью используется полезный объем емкости и предотвращается обводнение топлива. Так как подогрев топлива при циркуляционном методе осуществляется при помощи внешнего теплообменника при вынужденном движении топлива, то при правильном выборе оборудования, по-видимому, процесс теплообмена будет протекать более эффективно, чем в погруженных поверхностных подогревателях при естественной конвекции, поэтому возможно сокращение времени и повышение уровня подогрева мазута. Кроме того, нри циркуляционном методе подогреватель и насос могут обслуживать группу резервуаров. [c.168]

Первой стадией является подвод реагирующих частиц к реакционной поверхности, который может осуществляться либо за счет молекулярной диффузии, либо в результате конвекции. В первом случае перемещение частиц происходит за счет разности их концентраций в различных точках раствора, во втором имеет место макроскопический перенос реагирующих веществ вместе с раствором. Этот перенос может иметь случайный (влияние температурных полей, перемешивание раствора при выделении газовой фазы) или закономерный (вынужденная, направленная или регулируемая конвекция) характер. Независимо от причины, вызывающей конвективный перенос вещества, его необходимо учитывать при любых рассуждениях и расчетах, связанных с первым этапом растворения. [c.12]

Третий источник фликкер-шума РК обусловлен естественной (влияние гравитационных сил) и вынужденной (перемешивание раствора тангенциальными движениями поверхностных слоев ртути) конвекцией. Роль естественной конвекции значительна и подтверждается сильной зависимостью тока и уровня шума от ориентации РК в пространстве. Значение уровня конвективного шума можно определить по формуле [c.92]

Вынужденное движение происходит под действием сил, приложенных к жидкости вне рассматриваемой системы. Например, движение жидкости по трубам происходит за счет перепада давления, создаваемого насосом. Свободное движение обусловлено неоднородным распределением массовых сил, приложенных к частицам жидкости внутри системы. К массовым силам относятся сила тяжести, центробежная сила инерции и некоторые другие. Наиболее распространенным случаем свободного движения является термогравитационная конвекция в неравномерно нагретой жидкости, когда легкие частицы всплывают вверх, а тяжелые опускаются вниз. Горизонтальные слои жидкости будут находиться в состоянии устойчивого равновесия, если тяжелый слой расположен внизу, а легкий — вверху. Например, конвекция отсутствует в том случае, если нижний слой воды находится при температуре 4 °С, а верхний — при О °С, а также тогда, когда вода нагревается сверху. Вода вверху может закипеть, а внизу она останется холодной. При нагревании воды снизу холодные и, следовательно, более тяжелые слои будут наверху, а легкие (более нагретые) — внизу. Под действием силы тяжести холодные слои опускаются вниз и вытесняют нагретые вверх, в результате чего происходит перемешивание и нагревание воды во всем объеме. Работу по перемешиванию частиц жидкости совершает сила тяжести. [c.217]

Такая величина толщины диффузионного слоя характерна для полностью развитой концентрационной поляризации в гладком пустом мембранном канале при малой скорости течения раствора, когда концентрационные измерения затрагивают весь объем раствора в канале (см. раздел 6.2, кривая 4 на рис. 6.2). В этом случае значение числа Шервуда минимально и равно 5Ь = 5,4. Таким образом, любое вынужденное перемешивание раствора (например, вставка в канал сепаратора) легко уменьшает толщину диффузионного слоя и увеличивает 5Ь, так что на этом фоне вклад гравитационной конвекции будет невелик. [c.334]

Второй случай соответствует взаимно перпендикулярному направлению вынужденной и естественной конвекции, он наблюдается в горизонтальных трубах. В поперечном сечении трубы под влиянием естественной конвекции возникает поперечная циркуляция жидкости. При нагревании жидкости у стенки возникают восходящие токи и нисходящие — в середине трубы при охлаждении — наоборот (рис. 8-8). В результате жидкость движется как бы по винтовой линии. За счет лучшего перемешивания жидкости теплоотдача в среднем увеличивается. При прочих равных условиях она будет больше, чем при совпадении вынужденного и свободного движения. [c.206]

Устойчивость реакторов с полным перемешиванием для гомогенных процессов являлась предметом изучения многих исследователей. Система в этом случае описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями первого порядка. В случае гетерогенных каталитических процессов задача сильно усложняется. Модель реактора с неподвижным слоем катализатора рассматривали Лин Шин-лин и Амундсон Анализировался адиабатический реактор, в котором отсутствует радиальный тепло- и массоперенос. Выло принято также, что тепло- и массоперенос в осевом направлении осушествляются только за счет вынужденной конвекции. Скорость потока считалась равномерной по всему сечению реактора, а влияние длины реактора и изменения температуры на скорость потока — пренебрежимо малыми. Тепло- и массообмен происходил на пористой поверхности зерен катализатора. Исследовалась необратимая реакция первого порядка типа А—-В. Более сложные реакции также могут быть рассмотрены с помошью этого метода без введения дополнительных параметров. Полученная система дифференциальных уравнений была решена методом характеристик. [c.262]

Физическое Р. может протекать по диффузионному, кинетич. или смешанному механизму (см. Массообмен). Рассмотрим наиб, распространенный диффузионный механизм. При Р. на пов-сти растворяющегося гела возникает диффузионный пограничлый слой, в пределах к-рого концентрация изменяется от с, на пов-сти тела до концентрации с в осн. массе р-ра. При погружении тела в неподвижную жидкость в пределах диффузионного слоя возникает движение жидкости, побуждаемое разностью плотностей ее и тела в слое и вне его (естеств. конвекция). При погружении тела в движущуюся жидкость в пределах диффузионного слоя также возникает движение, скорость к-рого снижается по мере приближения к пов-сти тела (вынужденная конвекция, ускоряемая перемешиванием). При этом толщина слоя зависит от его диффузионных и гидродинамич. параметров и уменьшается с увеличением числа Рейнольдса Ке = [c.179]

Перемешивание смеси, самопроизвольное или вынужденное, зависит от многих факторов температуры, вязкости, встряхивания, формы сосуда, положения входного и сливного трубопроводов и т. д. Установить аналитическим путем влияние всех этих факторов невозможно, так как некоторые из них носят случайный характер. Можно полагать, что действительность более близка ко второму случаю, особенно при вынужденной конвекции и при перемешивании газов. В трубопроводах измет нение состава соответствует скорее первому случаю. Эти процессы рписан ) ниж , [c.422]

Гомогенизация растворимых сред обеспечивается движением перемешиваемых масс, которое может быть свободным или вынужденным. Взаимносмешивающие-ся жидкости, находящиеся в замкнутом пространстве, через некоторое время самопроизвольно смешаются. Это перемешивание вызывается движением частиц жидкости, которое происходит под влиянием молекулярной диффузии или вследствие массопередачи в условиях свободной конвекции, возникающей из-за неодинаковой плотности жидкостей или разной температуры в различных слоях жидкости, или же осуществляется под влиянием обоих процессов одновременно. При нормальной температуре и давлении преобладает влияние молекулярной диффузии. Для перемешивания более быстрого, чем самопроизвольное, используют передачу массы или тепла посредством вынужденной конвекции, которая достигается направленным движением жидкости. [c.53]

На рис. 5 приведена схема установки подогревателей и пасосов для цнркуляцпонпого подогрева, осуществляемого в следующем порядке. Крекинг-остаток из нпжпей части резе]>вуара прокачивается поршневым прямодействующим насосом через теплообменники типа < Труба в трубе . Подогретый остаток отводится в нижнюю часть резервуара со стороны, противоположной всасываюп ,ему патрубку. Принятая схема подвода и отвода крекипг-остатка к резервуару обеспечивает интенсивное перемешивание ого в емкости, приводит к выравниванию температур благодаря вынужденной конвекции U препятствует осаждению карбоидов. [c.281]

В газовом пространстве железнодорожных цистерн, нефтеналив-. ных судов и автомобильных цистерн перемешивание паровоздушной смеси происходит также вследствие естественной конвекции и вынужденной конвекции из-за волнения поверхности жи 1,кости при движении., [c.17]

Для достижения перемешивания более быстрого, чем самопро-, извольное, используют передачу массы или тепла посредством вынужденной конвекции, которая достигается направленным движением жидкости—течением. [c.18]

Например, на фото 6.12 показаны две первые стадии образования эрупции (см. вклейку) при переносе уксусной кислоты из капли О.ЗМ бензольного раствора в воду, первоначально не содержавшую кислоту [48]. Эффект вынужденной местной конвекции вызван внесением более концентрированного и потому более тяжелого раствора уксусной кислоты из капилляра на поверхность раздела фаз. Когда поток достигает поверхности, начинается тангенциальное движение (фото 6-12, а) с периферии расширяющейся ячейки по направлению к экватору капли (фото 6-12, с и й). Так как подвод вещества к поверхности раздела фаз нарушается перемешиванием в капле, направления движения межфазной поверхности препятствуют образованию эрупций. Это показано на фото 6-13, а п в для тех же самых систем [49], но при концентрации уксусной кислоты в бензоле примерно 0,5М. [c.237]

Пр1и малых скоростях вынужденного движения, особенно при ламинарном движении, существенное влияние на характер теплопередачи может оказать и свободная конвекция, создающая перемешивание отдельных струй. Поэтому при ламинарном движении ею нельзя пренебречь и в критериальные уравнения для ламинарного движения вводится для ее учета критерий Грасгофа. [c.44]