Режимы течения жидкости и газа

Пленочно-кольцевой режим течения. При пленочно-кольцевом режиме течения жидкость движется вдоль стенок со скоростью, составляющей примерно 5% скорости газа, и скорость газа, естественно, является гораздо более важной в определении потерь давления. Одним из лучших путей обобщения экспериментальных данных является графическое представление кажущегося фактора трения в функции кажущегося числа Рейнольдса для течения газа, вычисленного в предположении, что жидкая фаза отсутствует. На рис. 5.15 показаны кривые такого рода для ряда чисел Рейнольдса, вычисленных в предположении, что по трубе течет только одна жидкость. Видно, что чем выше массовая скорость жидкости, тем больше кажущийся фактор трения. Этого и следовало ожидать, так как увеличение массовой скорости жидкости не только уменьшает площадь поперечного сечения, свободного для движения [c.102]

Следует отметить, что при движении жидкости (газа) через зернистый слой турбулентность в нем развивается значительно раньше, чем при течении по трубам, причем между ламинарным и турбулентным режимами нет резкого перехода. Ламинарный режим практически существует примерно при Re < 50. В данном режиме для зернистого слоя X = A/Re [ср. с уравнениями (11,91) и (И,112)1. [c.104]

Режим течения жидкости внутри насадки не-изокинетического зонда точно не известен, хотя недавно было проведено обширное исследование Рю-пингом [51]. Метод последовательных приближений для определения X/D на фиг. 4.7,6 (см. разд. 2.14) требует точного знания режима течения газа. [c.116]

Кажущаяся, или открытая, пористость Я (в %) определяется по объему пор, заполняемых пикнометрической жидкостью, по отношению к общему объему материала. Эта пористость характеризует тот объем открытых пор, по которому перемещается газ или жидкость в процессе эксплуатации или дополнительной обработки материала путем пропитки или уплотнения. Исходя из механизма движения газов в пористой структуре углеграфитовых материалов, определяемого соотношением между длиной свободного пробега молекул газа при нормальных условиях (X) и размером пор (2 г), весь спектр пор можно подразделить на группы с определенным интервалом размеров радиуса. Средняя длина свободного пробега молекул воздуха, Ог, СО, СОг, НгО и т. п. при нормальных условиях составляет (5,9—7,1) -Ю А. В зависимости от величины отношения длины свободного пробега молекул к диаметру поры возможны три механизма перемещения молекул газа в пористой структуре. При Х/2/ > 1 течение газа молекулярное, при У2г < 0,01 — вязкостное, а если выполняется условие 0,01 < Х/2г < 1, то наблюдается промежуточный режим течения. [c.17]

Поперечная неравномерность потока. Здесь характерным является различие скоростей в различных точках поперечного сечения (рис. 8.3). В результате разные элементы потока пройдут РЗ за разное время. Примеры ламинарный режим течения жидкости в круглой трубе — параболический профиль скоростей движение части газа через псевдоожиженный слой в ввде пузырей — они проходят через слой быстрее, нежели остальной газ в просветах между псевдоожижаемыми твердыми частицами. [c.611]

Режим течения жидкости или газа зависит от известного нам безразмерного соотношения — критерия Рейнольдса [c.279]

Длина подготовительных участков на входе и выходе газа (пара) составляла 20—30 диаметров, числа Рейнольдса, рассчитанные по относительной скорости газа (пара). 900—26 000. Режим течения жидкости ламинарный [Ре плотность орошения 0,085-10- —2,4-10- м /(м- сек). [c.27]

Гидродинамический режим работы тарелок во многом зависит от соотношения нагрузок по газу и жидкости и конструкции тарелок. При больших паровых нагрузках сопротивление течению жидкости по тарелке или через отверстия тарелки стано-68 [c.68]

Режим эмульгирования жидкости в насадке, при котором поток газа (пара) из непрерывного становится прерывным, аналогичен эмульсионному режиму течения в гладких трубах. [c.386]

На практике в нефтяной промышленности при транспорте нефтяного газа наиболее вероятен пробковый режим течения, который может обеспечить надежное смачивание внутренних стенок трубопровода ингибитором при наличии необходимой его концентрации в жидкой фазе. При содержании жидкости, недостаточном для осуществления поршневого или кольцевого режимов течения газожидкостного потока, ингибиторная защита газопровода может осуществляться принудительным смачиванием его внутренней поверхности ингибированной жидкостью, заключенной между двумя поршнями, перемещение которых осуществляется за счет перепада давления по газопроводу. [c.180]

Расходно-перепадными характеристиками ламинарных дросселей моделируют процессы течения жидкости и газов через зазоры (щели) между подвижными деталями рабочих камер машин и аппаратов. Ламинарный режим течения рабочей среды в указанных щелях обусловлен большим отношением длины 1щ щели к характерному поперечному размеру р = 26. Радиальные зазоры между подвижными цилиндрическими деталями в полостях гидро- и пневмомашин и аппаратов б = 0,003. .. 0,05 мм, примерный диапазон длин щелей 1щ =5. .. 30 мм. При этом 1щ/1г = = 50. .. 5000. [c.134]

Если увеличивать плотность орошения и скорость газа, то начинает сказываться тормозящее действие пара на стекание жидкости, т. е. возникает промежуточный режим. В этом режиме сплошной фазой остается паровая, но пар, затормаживаемый жидкостью, образует вихри, благодаря чему увеличивается эффективность массопередачи. При дальнейшем увеличении скорости пара возникает турбулентный режим. При этом пар препятствует свободному стеканию жидкости и вызывает задержку (подвисание) жидкости в насадке стекающая жидкость сильно турбулизирована в паровом потоке образуются вихри, однако течение жидкости все еще сохраняет струйно-пленочный характер, а сплошной фазой остается паровая. [c.46]

С ростом паросодержания х паровые пузыри сливаются и занимают всю среднюю часть трубы, внутри которой несутся мелкие капельки влаги. При этом жидкость на стенке образует кольцевой слой, вследствие чего режим течения называется дисперсно-кольцевым (участок ОЕ). Далее толщина кольцевого слоя уменьшается по длине трубы, пленка разрушается (точка Е), а капельки влаги, содержащиеся в потоке, в ряде случаев не достигают стенки трубы, так как испаряются в перегретом пограничном слое. Кипение на стенке прекращается, стенка высыхает , теплоотдача ухудшается, и температура стенки растет. После достижения максимума температура стенки снова несколько уменьшается по длине трубы, что связано с интенсификацией теплоотдачи при ускорении потока из-за испарения оставшейся в ядре влаги и увеличения объема протекающей среды. Это зона подсушивания потока и теплоотдачи к влажному пару (участок ЕЕ). После испарения всей влаги (ж = 1, сухой насыщенный пар) температура пара и стенки начинает расти вдоль трубы в соответствии с закономерностями теплоотдачи к перегретому пару (газу). [c.162]

При турбулентном режиме течения под влиянием полимерных добавок к капельной жидкости или твердых частиц в газе существенно уменьшаются поперечные составляющие пульсации скорости и турбулентное трение, выражаемое рейнольдсовыми напряжениями в результате снижается коэффициент сопротивления. При ламинарном режиме указанные добавки не снижают коэффициент сопротивления и не затягивают этот режим течения. [c.92]

Второй режим (режим подвисания) характеризуется торможением жидкости потоком газа, вследствие чего скорость течения жидкости уменьшается, а толщина ее пленки и количество удерживаемой жидкости увеличивается. [c.211]

Ламинарный режим течения газа (жидкости) в НС. Здесь Я.г = 64 64 л [c.219]

Пленочный режим наблюдается прн капельно-пленочном течении жидкости, когда плотность орошения и. скорость газа являются небольшими. Жидкость в этом случае движется от элемента к элементу насадки в виде капель и пленок, мало смачивая насадку. [c.682]

На практике явление срыва стационарного противоточного течения дисперсного потока при некоторых максимальных для данной системы значениях расходов фаз получило название явления захлебывания)). Физический смысл его заключается в следующем [26]. При однородном по д движении частиц в дисперсном потоке в среднем имеет место равновесие между силой тяжести с учетом выталкивающей силы Архимеда и силой сопротивления. Такое равновесие математически выражается уравнением (3.3.2.51) и может реализоваться при двух (или даже при трех) значениях концентрации частиц. При захлебывании оба равновесных состояния исчезают, так как сила сопротивления, действующая на частицы, становится больше движущей силы и условие равновесия перестает выполняться. При этом реальный дисперсный поток в зависимости от типа дисперсной системы ведет себя различным образом. В системе твердое вещество— жидкость захлебывание приводит к переходному (нестационарному) процессу, в результате которого дисперсная фаза выбрасывается из канала вместе со сплошной фазой. В системе газ—жидкость в среднем поток остается стационарным, однако начинается интенсивная коалесценция пузырей, которая приводит к переходу в пенно-турбулентный режим течения и снижению силы сопротивления, действующей на пузыри. В системе жидкость— жидкость может наблюдаться как выброс дисперсной фазы, так и интенсивная коалесценция капель с последующей инверсией фаз. [c.187]

Второй режим — режим подвисания (линия АВ). В этом режиме повышение скорости газа приводит к заметному увеличению сил трения между фазами и торможению жидкости газовым потоком. Вследствие этого скорость течения жидкости уменьшается, а толщина ее пленки и количество удерживаемой в насадке жидкости [c.570]

Вблизи критических условий внесенное извне искусственное возмущение способно раскачать поверхность горения до предельной амплитуды, тогда как при благоприятных условиях (отсутствие возмущающих воздействий) размах колебаний может не выходить за пределы бесконечно малых возмущений и горение будет идти гладко. В этих условиях сильное внешнее возмущение способно вызвать завихрение течения продуктов сгорания и инициировать возмущенное горение, которое будет затухать через колебательный режим. Все это может оказать влияние на регистрируемую скорость горения. Как следует из изложенного, сильным является возмущение с амплитудой 5 . Сразу отметим, что во многих случаях это весьма малая величина, и в опытах требуется предпринимать специальные меры, если мы хотим исследовать явление в чистом виде. В частности, пузырьки растворенного в жидкости газа способны стать источником крупного возмущения. [c.212]

При заданном расходе жидкости нижней границей скорости газа, отвечающей кольцевому режиму течения, является скорость газа, при которой происходит образование жидкостных перемычек, предшествующих переходу к снарядному режиму течения. Верхним пределом скорости газа является ее значение, при котором кольцевой режим течения переходит в дисперсно-кольцевой. [c.172]

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]

Подобный режим представляет существенный интерес для практических проблем течения жидкостей и газов в грунтах. Результаты многочисленных исследований в этом направлении были обобщены в монографиях [37—42]. Основным содержанием исследований было установление зависимостей для определения перепада давления в зернистом слое [43] и решение многочисленных пространственных задач подземной гидромеханики [37, 38, 44—46]. Во всех этих случаях масштабы потока (например, диаметр аппарата Dan), как правило, во много раз больше диаметра зерна d. По-видимому, в связи с этим обстоятельством до настоящего времени сравнительно мало изучена структура потока между зернами и не измерено поле скоростей в свободном от твердой фазы объеме. [c.42]

В целом ряде производственных процессов приходится сталкиваться с испарением и кипением пленок жидкости, увлекаемых током пара (газа) внутри труб. При этом возможно восходящее и нисходящее течение пленки. Анализ схемы кипения жидкости в трубах (см. рис. 18) показывает, что при возрастании теплового потока жидкость у стенки перегревается, активизируются центры парообразования. Жидкость начинает кипеть, площадь кипения увеличивается и меняется режим течения, который переходит от пузырькового к снарядному, дисперсно-кольцевому и, наконец, к обращенному дисперсно-кольцевому режиму течения. [c.102]

При атмосферном давлении стержневой режим течения наблюдался при значительных приведенных скоростях газа (15—20 м сек) [49] и малых расходах воды, от случай течения довольно сложен, так как для полного гидродинамического описания пленочного режима течения необходимо знать распределение фаз в потоке, распределение скоростей и касательных напряжений. Здесь любопытно отметить, что проведенные измерения профиля скоростей в двухфазном потоке и распределение фаз [92] показали, что в кольцевом потоке профиль скоростей изменяется от плоского, соответствующего закону распределения скоростей в турбулентном потоке ньютоновской жидкости, к заостренному, соответствующему ламинарному режиму течения. Кажущаяся вязкость у стенки больше вязкости каждой фазы Экспериментальные данные позволяют предположить, что течение двухфазной жидкости является неньютоновским. Поэтому теоретическое решение вопроса определения режимов и теплоотдачи при двухфазном течении связано с немалыми трудностями. При анализе процесса испарения в вос- [c.102]

Анализируя уравнение (УП.48), убеждаемся в том, что существование жидкостной пленки толщиной б возможно только при строго определенном соотношении величин Г и (рис. 79). При этом каждому значению скорости газа соответствует только одно значение б, при котором плотность орошения принимает максимальную величину, т. е. при больших величинах Г пленочный режим течения жидкости существовать не может. Следовательно, режим захлебывания характеризуется огибающей (штри-144 [c.144]

Волновое течение — прн увеличении скоростн газа в расслоенном режиме течения на границе раздела газа и жидкости формируются волны, дающие расслоеииый волновой, или просто волновой, режим течения. [c.184]

Остановимся на основных элементарных механизмах иереиоса. Гидродинамический режим переноса газа в капиллярах наблюдается при условии, когда диаметр каиилляра ё значительно гареаы-шает длину свободного пробега молекул X, т. е. (1 к. В этом случае молекулы сталкиваются друг с другом значительно чаще, чем с поверхностью капилляра, что является условием сплошности среды. Таким образом, перемещение газа в капилляре можно рассматривать как вязкое течение, подчиняющееся закону Стокса и уравнению Гагена — Пуазейля. Объемный гидродинамический поток газа в капилляре выражается соотношением IV. 92). Чтобы получить массовый поток, надо умножить объемный поток на плотность газа. Аналогично течению жидкости выражается и поток газа через пористое тело (IV. 94). [c.234]

Второй режим (режим подвисания) характеризуется торможением жидкости потоком газа, вследствие чего скорость течения жидкости уменьшается, а толщина ее пленки и количество удерживаемой жидкости увеличиваются. Возрастание o с повышением скорости газа ведет к уменьшению свободного объема насадки и быстрому увеличению сопротивления. На кривой АР—начало подвисания характеризуется переломами в точках В В ,. .. (рис. 130), называемых точками пoдви aния Если в пленочном режи- [c.400]

При установившемся движении среды гидравлическое сопротивление трения трубы зависит от режима течения. Известно, что до тех пор, пока значение числа Рейнольдса не достигает критического Квир. режим течения сохраняется ламинарным. Для течения в круглой цилиндрической трубе обычно Ке р = 2320. Переход от одного режима течения к другому происходит вследствие нарушения устойчивости движения среды. Теория гидродинамической устойчивости движения жидкостей и газов пока разработана только для отдельных видов течений, причем вопросы о причинах неустойчивости потоков в трубах освещены еще недостаточно. Результаты экспериментальных исследований гидродинамической устойчивости ламинарных течений в трубах позволяют считать что при колебаниях потока с безразмерной частотой й 10 лами нарный режим сохраняется, если число Рейнольдса Ке = вычисленное по средней о, за период колебания-скорости, не пре восходит критического числа Рейнольдса, полученного для уста повившегося потока, а вычисленное по амплитуде колебаний [c.255]

В связи с реконструкцией ССН, начатой в 1989 г. и продолжающейся по настоящее время, изменились диаметры и длины большинства нефтесборных коллекторов, а также объемы газожидкостной смеси, перекачиваемой по ним. При реконструкции диаметры трубопроводов рассчитывали исходя из их максимальной загрузки. Реально, из-за временных простоев трубопроводы ССН загружены, в среднем, на 70 % от максимальных расчетных значений. Это привело к тому, что во многих трубопроводах режим течения стал пробковым гю всей их длине, либо расслоенным - по нижней образующей трубы транспортируется жидкость повышенной коррозионной активности, над ней нефть и в верхней части трубы - газ. При этом, по нижней образующей трубы перемещается большое количество механических примесей. При пробковом режиме течения газожидкостной смеси происходит чередование жидкости и газа - газ движется в виде пробок в жидкости. В момент прохождения пробки газа по отдельному )Д1астку длинного трубопровода на этом участке возникает сильная вибрация. Периодичность прохождения газовых пробок может быть от 1-2 в час до 15-25 в минуту. [c.487]

Режимы движения газо-жидкостного потока. При малых приведенных скоростях газа (Vr < 0,1 м/с) в потоке жидкости распределены отдельные пузыри различных размеров, не зависящих от условий входа газа в трубу. Такой режим движения газо-жидкостной смеси в барботажных трубах газлифтного аппарата можно назвать пузырьковым. При увеличении скорости газа, а соответственно и скорости циркулирующей жидкости, газо-жидкостная смесь приобретает структуру динамической пены, состоящей из деформированньпс пузырей различных размеров, заполняющих весь объем трубы. Этот режим называют пенным. С дальнейшим увеличением скорости газа пенный режим переходит в стержневой, когда основная масса газа движется в центре трубы, окруженная кольцевым восходящим потоком жидкости. Стержневой режим наступает при скоростях газа более 10 м/с, при которых газлифтные аппараты обычно не работают. Переход от одного режима движения к другому происходит плавно, без проявления каких-либо кризисных явлений в гидродинамических характеристиках газо-жидкостной смеси. Подробнее о структурах двухфазного течения см. в 3.4.1. [c.520]

Режим захлебывания аппарата. При противоточном движении фаз с ростом скорости газа сначала увеличивается толщина пленки, а при некотором значении скорости газа течение жидкости вниз с заданным расходом становится невозможным. Оценить величину и г зх можно из условия равновесия сил, действующих на пленку, с последующим нахождением области отсутствия решения задачи [1]. С привлечением дан1шх работ [4, 6, 7] получено расчетное уравнение [c.540]

В процессах химической технологии чаще всего приходится иметь дело с противоточным движением фаз в слоях насадок — жидкость стекает по поверхности насадки под действием силы тяжести, а навстречу ей движется легкая жидкость, газ или пар. При относительно небольших расходах материальных потоков на характер течения стекаюп1ей жидкости встречный поток оказывает небольшое влияние. С повышением расходов материальных потоков пленка жидкости на поверхности насадки утолщается и местами турбулизируется. При последующем увеличении расходов турбулентность все более развивается и в слое насадки образуется двухфазная система, напоминающая эмульсию. Такой режим устойчив в узком диапазоне скоростей фаз. С дальнейшим ростом скорости над слоем насадки скапливается слой жидкости — происходит инверсия, обращение движения фаз и захлебывание насадки. [c.274]

Часто движение двухфазных систем типа жидкость—газ осуществляется в трубах. При этом пленка жидкости располагается на поверхности трубы в виде тонкого кольца, а газовый поток движется в центральной части. Такой режим движения называют кольцевым. Для него характерно раздельное движение жидкости и газа. С увеличением скорости последнего устойчивость пленочного течения нарушается. С гребней волн срываются брызги, и кольцевой режим течения переходит в дисперсно-кольцевсж. При этом в центральной части трубы движется не газ, а дисперсия частиц жидкости в газе. Верхняя граница устойчивости пленоч- [c.71]