Циркуляция в капле

При движении капель жидкости в газовой среде лимитирующим сопротивлением для не слишком больших значений коэффициента Генри является сопротивление капли. Однако для очень хорошо растворимых газов (например, для НР) лимитирующим может быть сопротивление сплошной фазы. Поскольку при давлении, близком к атмосферному, отношение вязкостей дисперсной фазы к сплошной порядка 10 , то циркуляцией в капле можно пренебречь и рассматривать каплю, по крайней мере для малых значений Ке, как твердую сферу. [c.204]

Массо- и теплообмен при наличии циркуляции в капле. При наличии циркуляции уравнение (4.53) в безразмерных переменных (4.133), (4.51) решается для случая соизмеримых сопротивлений фаз при граничных и начальном условиях [313] [c.206]

Сравнивая модель Ньюмена с моделью Кронига — Бринка, можно отметить качественный переход механизма массопередачи от чисто диффузионного, характерного для случая, когда циркуляция в капле заторможена, к смешанному, когда перенос вдоль линий тока происходит чисто конвективно, а перенос в направлении ортогональном линиям тока — путем молекулярной диффузии. [c.205]

На рис. IV. 18 и IV. 19 показаны типы внутренней циркуляции в каплях, когда Т1ф/т1с равно 1 и соответственно. В первом случае линии обтекания имеют овальную форму, причем их эллиптичность [c.256]

Для расчета коэффициентов массоотдачи в сплошной фазе при отсутствии циркуляции в капле (т.е. при малом диаметре капель) рекомендуется уравнение [c.153]

Истинные числа единиц переноса с учетом продольного перемешивания рассчитаны для систем толуол — ацетон — вода и толуол — метилизобутилкетон — вода. Они сравнивались с ВЕП, рассчитанными в предположении поршневых потоков. Значения общих коэффициентов массопередачи для ацетона хорошо согласовались с представлением о каплях как твердых шариках. При переносе метилизо-бутилкетона в значениях общих коэффициентов массопередачи наблюдался значительный разброс, однако они обычно были выше, чем для ацетона. Их значения близки к рассчитанным с учетом циркуляции в каплях. [c.154]

Джонс и Бекман [75] предложили численное решение для массопередачи при всех режимах циркуляции в капле и в отсутствие сопротивления в сплошной фазе. На рис. 8.9 показаны профили концентрации при различных числах Пекле. [c.339]

Если скорость процесса в системе ж — ж полностью контролируется скоростью реакции, то она не должна зависеть от поверхности контакта фаз и, следовательно, от степени перемешивания. Однако это не всегда справедливо. Процесс, который, как кажется, не зависит от перемешивания, при скорости особенно выше средней, не будет контролироваться только химической кинетикой. Как указывалось при обсуждении нитрования ароматических соединений, любое возрастание межфазной поверхности за счет перемешивания будет сопровождаться уменьшением размеров капель. Это приведет к снижению коэффициента массопередачи в дисперсной фазе вследствие уменьшения внутренней циркуляции в каплях п взаимоде -ствия капель. Приведенные факторы могут компенсировать друг друга и тогда окажется, что процесс, контролируемый массопередачей, не зависит от интенсивности перемешивания. В результате единственно твердый вывод будет таким, если скорость процесса зависит от степени перемешивания, значит важны явления массопередачи. Принимается, что перемешивание достаточно для получения однородной дисперсии. [c.374]

Лд. Этот коэффициент должен отражать также влияние внутренней циркуляции в капле. [c.470]

Эффективность ступени нужно определять в зависимости от возможно большего числа основных переменных (скорости жидкостей, объемное соотношение фаз, число оборотов мешалки). В каждом опыте необходимо рассчитывать также удерживающую способность по дисперсной фазе. В отсутствие химической реакции полученные данные можно использовать для расчета эффективного коэффициента диффузии Оо. Последний может несколько меняться с расчетным размером капли в зависимости от характера циркуляции в каплях, присутствия поверхностноактивных веществ и пр. Эффективный коэффициент диффузии не должен, однако, зависеть от размеров аппарата, что имеет существенное значение для перехода от модельных аппаратов к аппаратам большого размера (см. также гл. XII). [c.484]

Экспериментальные и рассчитанные значения коэффициентов массопередачи сравнивали графически (рис. 292). Опытные точки располагаются между значениями коэффициентов массопередачи, рассчитанных при наличии циркуляции в каплях и без нее, причем положение этих точек на графике зависит от свойств системы, направления массопередачи, возможного присутствия следов загрязнений и т. п. вместе с тем опытные величины коэффициентов массопередачи практически не зависят от размера экстрактора. Таким образом, опытные данные, полученные на экстракторах малых размеров, обработанные описанным способом, можно с достаточной точностью использовать [c.580]

При этом движение заряда в двойном слое создает распределение потенциала вокруг капли, что определяет такое изменение поверхностного натяжения, которое сильно замедляет движение поверхности. С другой стороны, при малом поверхностном заряде внутренняя циркуляция в капле не затруднена, и капля падает с несколько большей скоростью [c.241]

В работе [8] мы использовали уравнение Левича для потока на каплю при < 1 [15], т. е. приняли т = 0,5 и допустили, что Па = 1. Тогда п = 0, т. е. коэффициент массопередачи от радиуса капли (и в рассматриваемом приближении — от интенсивности пульсации ) не зависит. Исследование массоотдачи из капель показало, что уравнение (21) выполняется в области средних капель до Яе 300, причем т = 0,5- -0,7 (при = 0,5 и выражении Ми через скорость циркуляции в капле было найдено с = 0,24 ). В области крупных капель т 2. Однако, несмотря на большое различие между критериальными уравнениями для средних и крупных капель, значение коэффициента массоотдачи слабо зависит от радиуса капель. Таким образом, подтверждается вывод работы [8] о слабой зависимости коэффициента массоотдачи от Я, хотя все же к уменьшается при дроблении капель (Пк = 0,15ч-0,3). [c.307]

Гипотеза [4], что циркуляция в капле может сама по себе прекратиться из-за уменьшения диаметра, противоречит гидродинамике. [c.313]

Для расчетов коэффициентов массоотдачи в сплошной фазе при отсутствии циркуляции в каплях рекомендовано [47] уравнение [c.158]

При наличии внутренней циркуляции в капле (при (Хс = О и больших значениях критерия Рес) [c.93]

Молекулярная диффузия будет играть значительную роль лишь в очень малых каплях и при малых скоростях относительного движения фаз (большая вязкость и малая разность плотностей растворителей). Диффузионная модель как бы ограничивает нижний предел, указывая наименьшую возможную степень насыщения. Согласно диффузионной модели, внутри капли отсутствует какое-либо конвективное движение, что, конечно, не соответствует действительности, ибо относительное движение фаз должно вызывать некоторое перемешивание внутри капли. При движении капли возникают циркуляционные токи. Выражение для линий тока было получено Адамаром [25] и Рыбчинским [42]. Вопрос о существовании токов циркуляции внутри капли обсуждался в ряде работ [26—29]. Наличие циркуляции внутри капли было установлено путем сравнения коэффициента трения при движении капли с коэффициентом трения при аналогичном (равенство значений критерия Рейнольдса) движении твердой сферы [30, 31]. Циркуляция внутри капель также наблюдалась визуально рядом авторов [32—39] при добавлении в диспергированную фазу красителя или алюминиевой пудры. Бонд и Ньютон [30] установили наличие циркуляции в каплях диаметром [c.89]

Величина, стоящая перед скобками, представляет собой скорость осаждения твердой сферической частицы по закону Стокса. В скобках приведена поправка, учитывающая влияние внутренней циркуляции в капле на скорость ее движения. Уравнение Адамара — Рыбчинского и уравнение Стокса применимы при малых значениях числа Рейнольдса для капли (КеС 1). При больших значениях числа Рейнольдса скорость всплывания (осаждения) капель рассчитывается по эмпирическим уравнениям. [c.402]

Для случая циркуляции в каплях нестационарная массопередача определяется уравнением Кронига и Бринка [7] [c.176]

Кинтнер с сотрудниками разработал специальную методику изучения скорости циркуляции в каплях [39] и получил хорошее совпадение измеренных величин с результатами расчета по Адамару и Рыбчинскому [40]. [c.200]

Массопередача при. лимитирующем сопротивлении дисперсной фазы. Коэффициент массопередачи в каплях очень малого диаметра 0,02 см) может быть вычислен по формуле Ньюмена [25]. Формула Ньюмена (11.28) табулпровапа в работе [76] и в монографии [6]. Формула Ньюмена пригодна для расчетов в случае, когда циркуляция в капле полностью заторможена, что имеет место либо при очень малых значениях Не, либо нри высокой вязкости дисперсной фазы (р, 100ч-150). Для капель днаметром к = 0,020,05 мы формула Ньюмена дает несколько заниженные значения. Следует отметить, что рекомендация Трейбала, который предлагал для модели Ньюмена величину критерия Л и = 6,3, является досадным недоразумением. Модель Ньюмена предполагает нестационарный характер процесса и критерий Ки достигает значения 6,3 лишь при Ро 0,1. Вообще значение критерия Ми = 6,3 определяет минимальную скорость массопередачи при отсутствии внешнего сопротивления и постоянстве концентрации переходящего вещества в сплошной фазе. [c.218]

В гл. 6 были рассмотрены законы движения твердых тел в жидкостях (включая капельные и упругие) и получены формулы для расчета скорости свободного осаждения частиц под действием силы тяжести. Эти же формулы могут применяться при расчете скорости осаждения мелких капель в газе. При осаждении капель жидкости в жидкой среде благодаря внутренней циркуляции в капле скорость движения капли может быть на 50% выше, чем скорость твердой сферической частицы эквивалентного диаметра. При загрязнении капель примесями или в присутствии поверхностно-активных веществ тенденция к циркуляции сильно снижается скорость осаждения таких капель, называемых жесткими , следует рассчитать по уравнениям, полученным для твердых частиц. В случае чистых капель скорость осаждения возрастает с увеличением размера капли только до определенного (критического) значения их эквивалентного диаметра (размер капель d выражается как диаметр сферы, объем которой равновелик объему капли). Капли с / > / р в процессе осаждения периодически меняют свою форму и называются поэтому осциллирующими. Скорость осаждения осциллирующих капель с увеличением их размера немного уменьшается. [c.211]

Исследование влияния ПАВ на циркуляцию в капле и на скорость капли выполнено Гриффитсом [591, который принял, что во время движения капли ПАВ не растворяется в объеме жидкости. На рис. 8-7 представлены результаты этого исследования в сравис-ннп с теоретически.ми данными Савича [60[. [c.336]

Циркуляцию в каплях можно определить с помощью фотографирования капель в суживающихся трубках, как поступали Кинтнер и др. [64]. Используя этот метод, Хортон, Фрич и Кинтнер [65] показали, что затухание внутренней циркуляции может быть вы- звано медленным накоплением на поверхности раздела фаз активных веществ коллоидальных размеров. При затухании циркуляции наблю-дается перемещение центра циркуляции (рис. 8-8). [c.338]

Ранее Эльзинга и Банчеро [46] показали, что загрязнения в коли-. честве, не влияющем на свойства жидкости, могут оказывать влияние на внутреннюю циркуляцию. Следовательно, можно сказать, что массоперенос в процессе образования и истечения оказывает = первостепенное влияние на циркуляцию в капле. [c.338]

Хандлос и Барон [43] для осциллирующих капель предложили модель, которая базируется на предположении, что циркуляция в капле является полностью развитой. Циркуляционная картина внутри капли моделируется системой правильных торов, вложенных один [c.284]

Уравнение (У1-150) основано на модели, которая исходит из обновления поверхности капель, обусловленного внутренней циркуляцией жидкости в них. В этом уравнении не учитывается влияние межфазного натяжения на внутреннюю циркуляцию в капле, что является наиболее серьезным недостатком модели. Опытные величины коэффициентов массоотдачи и значения их, рассчитанные по уравнению (УЫ50), по крайней мере на порядок выше значений, получаемых при допущении, что массообмен происходит за счет молекулярной диффузии в шарообразную каплю без внутренней циркуляции в период ее подъема или падения. Уравнения (У1-147) и (У1-150) дают, по-видимому, наилучшие результаты применительно к большим каплям, для которых силы межфазного натяжения пренебрежимо малы, и низким скоростям, при которых деформация капель не имеет существенного значения. [c.461]

Это уравнение учитывает внутреннюю циркуляцию в каплях жидкости, увеличивающую коэффициент диффузии в диспергируемой фазе. Эф к-тивный коэффициент диффузии растворенного йещества в каплях дисперсной фазы [c.274]

Применимость модели ограничена иредположением стационарности циркуляции в капле, малостью членов, содержащих высшие степени скорости в уравнении Навье — Стокса, и предположением, что время циркуляции меньше времени диффузии. При каплях малого размера последнее предположение может оказаться невыполненным, так как циркуляция окажется заторможенной внутренним трением. [c.21]

Определению скорости свободного движения капель в жидкой среде под действием силы земного тяготения посвящено значительное число работ. Предложено множество эмпирических и по- луэмпирических формул как для расчета скорости движения капель в различных гидродинамических режимах, так и для определения границ этих режимов. Экспериментальным путем установлено, что малые капли ведут себя как твердые шарообразные частицы. В более крупных каплях начинается циркуляция, в результате чего капли изменяют сферическую форму на сплющенную. Установлено [90], что при наличии переноса растворенного вещества циркуляция наступает при Не > 70. На циркуляцию жидкости в каплях влияет также величина межфазового поверхностного натяжения, с уменьшением этого параметра внутренняя циркуляция в каплях возрастает. [c.138]

Вопросы внутренней циркуляции в каплях изучались Гарнером и Скелландом о, которые показали, что при наличии переноса растворенного вещества циркуляция наступает при Не>70. Меньшие капли (а при отсутствии переноса растворенного вещества такл<е и большие) ведут себя, как твердые шарообразные частицы. Когда начинается циркуляция, капли изменяют сферическую форму на сплющенную. Вопрос о колебании капель, происходящем при наличии [c.91]