Гидродинамические неустойчивости

Внешними проявлениями продольного перемешивания являются также каналообразование в слое насадки реактора и гидродинамическая неустойчивость процесса. [c.38]

Установлено существование турбулентности у поверхности, являющейся следствием гидродинамической неустойчивости, при которой малые возмущения вызывают конвективные потоки. При этом могут возникать изменения в концентрации реагирующих веществ в пограничном слое. [c.101]

Такой характер зависимости безводной нефтеотдачи от скорости фильтрации подтвержден работами, из которых видно, что при отношениях вязкости нефти и воды цо 3 существуют определенные значения скорости фильтрации, обеспечивающие равномерное продвижение воды в микронеоднородном пласте и максимальную безводную нефтеотдачу ( б). В частности, в экспериментах с отношением вязкости го = 3,1 критическая или оптимальная скорость фильтрации равна примерно 400 м/год. При вытеснении углеводородных жидкостей вязкостью 6,6 и 17,5 мПа-с максимальные безводные нефтеотдачи получены при скоростях фильтрации порядка 125 и 30 м/год соответственно. При отношении вязкостей Но =1,2 правая ветвь зависимости б (у) не исследована несмотря на то, что линейная скорость вытеснения была доведена примерно до 19 000 м/год. Это обстоятельство еще раз подчеркивает доминирующее влияние капиллярных сил при вытеснении нефти малой вязкости водой из гидрофильных пластов. В подобных случаях условия гидродинамической неустойчивости вытеснения практически не достигаются. [c.93]

Котлы с многократной циркуляцией воды могут быть спроектированы таким образом, чтобы питательная вода подогревалась до температуры кипения в отдельной секции, так называемом экономайзере, а насыщенный пар перегревался также в специальной секции — пароперегревателе. При такой конструкции сводятся к минимуму трудности, связанные с гидродинамической неустойчивостью (см. гл. 5), а также с выпадением твердых отложений солей, поступающих в парогенератор с питательной водой. Концентрация солей поддерживается достаточно низкой во избежание трудностей, связанных с образованием отложений в той зоне экономайзера, где питательная вода подогревается до точки кипения. Поскольку коэффициент теплоотдачи с паровой стороны в пароперегревателе обычно значительно ниже коэффициента теплоотдачи в зоне испарения [151, весь пароперегреватель, кроме первой его ступени, должен размещаться в зоне, где температуры газа не слишком высоки. Если этого не сделать, то могут иметь место местные перегревы стенок труб [161. [c.230]

Одним из факторов возникновения нестационарности температурного поля в реакторе установки замедленного коксования (рис. 4 ) является гидродинамическая неустойчивость струи сырья, которая образует каналы неравномерно как по сечению аппарата, так и по высоте. Более того, в каж- [c.23]

Само существование гидродинамической неустойчивости показывает, что это утверждение не выполняется для состояний, дале- [c.10]

При фазовом переходе хладагента по длине труб непрерывно происходит увеличение паросодержания, изменяется распределение фаз, их скоростей, а также количества движения. Усложнения связаны также с тепловой и гидродинамической неустойчивостью потока, термодинамическим неравновесием фаз и неравномерностью распределения тепловых потоков по длине аппарата. [c.107]

Для движущихся в покоящейся сплошной среде капель и пузырей процесс диспергирования рассматривается с позиций гидродинамической неустойчивости, согласно которой возникающие случайные возмущения поверхности раздела фаз нарастают вплоть до дробления капли или пузыря до устойчивого размера (см. 8.1.2-8.1.4). [c.9]

Образование капель и пузырей при гидродинамической неустойчивости границы раздела фаз [c.714]

Процесс диспергирования капель и пузырей рассматривается с позиции гидродинамической неустойчивости, которая заключается в следующем. На заданное течение двух сред накладывается небольшое по величине возмущение и определяется, будет ли со временем амплитуда возмущений уменьшаться или увеличиваться. Если возмущение затухает, система возвращается к первоначальному состоянию — устойчивому течению, если же, напротив, амплитуда возмущения возрастает, то это соответствует неустойчивому течению, которое приводит к дроблению частиц. Характерным примером гидродинамической неустойчивости является переход от ламинарного течения к турбулентному, когда силы внутреннего трения не способны подавить инерционные силы. [c.714]

Рассмотрим наиболее характерные для процессов диспергирования капель и пузырей виды гидродинамической неустойчивости. [c.714]

Рис. 8.1.4.1. Возникновение гидродинамической неустойчивости и образование частицы

Для нахождения критических условий развития бесконечно малых возмущений границы раздела жидкость — пар решаются совместно уравнение неразрывности ж уравнение Эйлера. Было показано, что при достаточно большой скорости I = процесс горения становится гидродинамически неустойчивым малые искривления поверхности увеличиваются. Для устойчивости плоской формы фронта горения необходимо, чтобы корни уравнения [c.197]

Квазиспонтанное эмульгирование в присутствии ПАВ есть результат гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности, возникающей в результате перераспределения ПАВ, растворимого в обеих жидкостях, между фазами [10] или в более общем случае между адсорбционным слоем и объемом [И], а также вследствие солюбилизации углеводородной фазы в водном растворе ПАВ [12]. [c.268]

Поверхностные явления при массопередаче связаны с различного рода нарушениями поверхности контакта фаз, с предварительной адсорбцией или хемосорбцией компонента на поверхности контакта, приводящей к изменению общего сопротивления массопередачи [74]. К поверхностным явлениям относятся межфазовая-турбулентность (гидродинамическая неустойчивость поверхности контакта фаз) и межфазовый (энергетический) барьер переходу вещества через границу раздела фаз при медленной химической реакции или наличии поверхностно-активного вещества (ПАВ) в жидкости.. [c.105]

Межфазовая турбулентность и гидродинамическая неустойчивость поверхности контакта являются в первую очередь следствием изменения поверхностного натяжения жидкости при массопередаче. Поверхностное натяжение жидкости оказывает сложное влияние на кинетику массопередачи. С одной стороны, поверхностное натяжение сравнительно мало влияет на коэффициенты массопередачи, однако, с другой стороны, оно оказывает существенное влияние на структуру барботажного слоя, размер пузырей или смоченную поверхность насадки. Состояние поверхности контакта фаз существенно зависит также от характера изменения поверхностного натяжения жидкости в зависимости от ее состава. В связи с этим различают смеси положительные , поверхностное натяжение которых снижается с увеличением концентрации легколетучего компонента да/дх < 0) и отрицательные , проявляющие обратные свойства (да]дх > 0) [75]. В положительных смесях высококипящий компонент в чистом виде имеет большее поверхностное натяжение, чем низкокипящий. Положительные смеси образуют [c.105]

На рис. 3.20, а представлено распределение по высоте различных фракций полидисперсной смеси частиц, наблюдаемое при условии гидродинамической неустойчивости. Частицы различных фракций практически равномерно распределены по объ- [c.196]

Отметим, что образование пузырей — не единственное явление, которое обусловлено гидродинамической неустойчивостью псевдоожиженного слоя. К числу таких явлений относится также возникновение крупномасштабных циркуляционных течений в псевдоожиженном слое. Задача о возникновении подобных циркуляционных течений в псевдоожиженном слое во многом аналогична задаче Релея — Бенара об устойчивости слоя жидкости, подогреваемого снизу. [c.75]

Как видно из представленного выше материала гидродинамика и теория массопереноса в жидких пленках достаточно хорошо развиты для относительно простого случая низких скоростей переноса в ньютоновских жидкостях. Однако использование на практике пленочных течений требует обеспечения сложных гидродинамических условий, связанных, во-первых, с наличием нелинейных эффектов, приводящих к зависимости коэффициентов переноса от концентрации и температуры, во-вторых, с высокими скоростями переноса, в-третьих, с гидродинамической неустойчивостью пленок и возникновением в них турбулентности, а также с другими факторами. Поэтому дальнейшие исследования в этой области должны быть направлены на изучение нелинейных явлений в процессах переноса с использованием численных и новых экспериментальных методов. [c.130]

Гидродинамическая неустойчивость при истечении через отверстия, защищенные ячейкой, определяется [c.61]

При получении нефтяного кокса в не обофеваемых реакторах процесс коксования идет одновременно с заполнением сырьем аппарата. Большой объем реакторов и гидродинамическая неустойчивость сфуи, ее распад приводят к образованию каналов, расположенных неравномерно как по сечению аппарата, так и по его высоте. Анализ изменения температурных полей в оболочке реактора подтверждает данное полоясение о неравномерном расположении каналов [43]. В массе кокса образуются застойные зоны, в которых температура не изменяется в течение всего процесса охлаждения, а также зоны с большим количеством скопления каналов. Это озна-чаеч, что условия образования кокса в объеме реактора резко отличаются [44]. [c.14]

В работах А. Б. Таубмана и С. А. Никитиной с сотрудниками показано, что возникновение структурно-механического барьера связано с самопроизвольным образованием ультрамикроэмульсии (УМЭ) на границе раздела двух жидких фаз. Возникновение УМЭ можно легко наблюдать, если наслоить углеводород (масляная фаза) на водный раствор эмульгатора. Спустя некоторое время на границе раздела фаз появляется тонкая молочно-белая прослойка, постепенно утолщающаяся в сторону водной фазы. Это явление — следствие гидродинамической неустойчивости межфазной поверхности углеводород—раствор ПАВ, обусловленной I двусторонним массопереносом через границу раздела (переход в водную фазу вследствие внутримицеллярного растворения, перераспределение эмульгатора между фазами благодаря некоторой растворимости его в углеводороде). В результате возникающей поверхностной турбулентности в обеих фазах вблизи поверхности раздела спонтанно развивается процесс эмульгирования с образованием капелек эмульсии как прямого типа (в водной фазе), так и обратного (в углеводороде). Однако обратная эмульсия, как правило, грубодисперсна, малоустойчива и легко разрушается, тогда как прямая имеет коллоидную степень дисперсности (размер капелек соизмерим с размером мицелл, солюбилизировавших углеводород) и обладает высокой агрегативной устойчивостью. Ультрамикрокапельки ее защищены адсорбционными слоями эмульгатора, которые связывают их в сплошную гелеобразную структуру с заметно выраженной прочностью и другими структурно-механическими свойствами. [c.194]

Вследствие большого различия в интенсивности межмолекулярного взаимодействия обычные адсорбционные слои с а<2 и двумерные конденсированные слои имеют существенно различное строение при малых степенях заполнения поверхности электрода. Органические вещества с а<2 образуют газообразные слои, в то время как вещества с а>2 образуют ассоциаты, кластеры и адсорбционный слой ПАОВ имеет гетерогенную структуру. На границе свободной поверхности и кластера ПАОВ в неравновесных условиях могут возникать значительные градиенты поверхностного натяжения, что приводит к гидродинамической неустойчивости межфазной границы электрод/раствор и появлению полярографических максимумов тока третьего рода (см. гл. 4). [c.181]

Нз за большого объема коксовых реакторов и гидродинамической неустойчивости струи каналы образуются неравномерна гсак по сечению аппарата, так и по его высоте. Анализ из-иепения температурных полей в оболочке реактора в процессе охлаждения кокса водой позволил установить, что в каждом цикле коксования траектория каналов имеет вероятностный характер. Например, обнаружено в одном из цнклов наличие двух основных каналов, которые на высоте 5 м расходятся от центра к периферии, а на высоте 12 м сходятся в направле-1 ип оси аппарата. В вышележащих слоях имеются несколько каналов, на которые распределяются основные. В этом случае образуются значительные застойные зоны, п которых температура не изменяется в течение всего процесса охлаждения. В принципе это означает, что условия для образования кокса в объеме реактора резко отличаются, а это прежде всего влияет на гранулометрический состав кокса. [c.160]

Прогнозирование при помощи математических моделей является одним из эффективных, правда не единственным и не оС новным, способом при проектировании разработки конкретных объектов с применением методов ПНО. Математическое моделирование позволяет также получить ряд самостоятельных результатов при прогнозировании физико-химических методов ПНО. Так было доказано, что гидродинамическая неустойчивость на заднем фронте оторочки раствора полимера при вытеснении ее водой приводит к преждевременному разрушеник> сплошности оторочки и к снижению прироста нефтеотдачи на 30—50%. Повышение концентрации полимерного раствора усиливает (а не снижает ) эффект указанной неустойчивости. Наилучшие результаты достигаются при формировании оторочек переменной концентрации. [c.83]

Начальной стадией процесса гранулирования является образование нз массы расплава отдельных капель, которое происходит при струйном истечении жидкости из рабочих отверстий грануляторов. Вытекающие нз отверстий труи оказываются гидродинамически неустойчивыми, их поверхность приобретает волновой характер. По мере развития волнового процесса его амплитуда быстро нарастает до тех пор, пока ие произойдет распад струй иа отдельные каплн. [c.183]

При получении нефтяного кокса в наобогреваешх реакторах процесс коксования идет одновременно с заполнением их сырьем. Большой обьем коксовых реакторов и гидродинамическая неустойчивость струи её распад,приводит к образованию каналов,расположенных неравномерно как по сечению аппарата, так и по его высоте. Анализ изменения температурных полей в оболочке реактора подтвервдает данное положение[1].В тлассе кокса образуются застойные зоны,в которых температура не изменяется в течении всего процесса охлаждения,а так е зоны е большим количеством скопления каналов.Это означает,что условия образования кокса в обьеме реактора резко отличаются,что в своп очередь влияет на гранулометрический состав конечного продукта ]. [c.33]

Явление гидродинамической неустойчивости поверхности контакта фаз в настоящее время еще изучено мало [79—81]. При экспериментальном изучении кинетики массопередачи гидродинами- ческая неустойчивость поверхности контакта фаз и межфазовая турбулентность наблюдались в системе кислород — азот [82] когда кислород переходил в жидкую фазу, коэффициенты массопередачи были больше, чем при переходе его в газ, так как в первом случае происходило снижение поверхностного натяжения жидкости у поверхности раздела фаз, а во втором — увеличение ее. Аналогичная зависимость эффективности массопередачи была получена в работе [83]. [c.106]

В настоящее время ведутся интенсивные исследования кинетики массопередачи в присутствии ПАВ [87, 88]. Однако механизм массопередачи с добавкой ПАВ еще недостаточно изучен. Считается, что адсорбированный слой ПАВ может оказывать различное влияние на кинетику массопередачи создавать дополнительное сопротивление массопередаче при равномерном распределении ПАВ по всей поверхности контакта или уменьшать, блокировать часть поверхности контакта фаз. Присутствие ПАВ неодинаковым образом влияет на интенсивность массопередачи в положительных и отрицательных смесях [84] и поэтому может различно влиять на скорость массопередачи разных компонентов. Так, при разделейии положительной смеси добавление ПАВ подавляет циркуляцию потоков в дисперсных системах и способствует образованию стабильной жидкостной пленки на поверхности насадки из-за уменьшения подвижности поверхности раздела фаз [77]. В отрицательных системах добавление ПАВ вызывает гидродинамическую неустойчивость поверхности контакта фаз и увеличивает интенсивность массопередачи [89]. Установлено, что интенсивность массопередачи в этом случае увеличивается тем больше, чем меньше длина цепи молекул поверхностно-активного вещества. [c.107]

При равновесии между сдвиговым напряжением и градиентом поверхностного натяжения на поверхности раздела фаз, покрытой ад-сорб]фованнын поверхностно-активным веществом, и 1фи низкой поверхностной вязкости существует близкая по своим свойствам к турбулентности гидродинамическая неустойчивость, для которой характерно наличие стационарных пространственно-периодических н [c.79]

Бетчов Р,, Криминале В. Вопросы гидродинамической неустойчивости — М. Мир, 1971, [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология