Гидродинамика двухфазных систем

Гидродинамика двухфазных систем в насадочных колоннах [c.383]

Первые две модели являются в некотором смысле идеальными для промышленных объектов. Однако можно указать области, в которых эта идеализация вполне приемлема. Так, при исследовании потоков жидкости или пара, движущихся с большой скоростью по трубе с значительным отношением длины к диаметру, допустимо применение модели полного вытеснения. Для реактора с мешалкой часто справедлива гидродинамическая модель полного перемешивания. Для изучения явления перемешивания и обобщения экспериментальных данных предложен ряд моделей гидродинамического потока диффузионная, ячеечная, с байпасированием потока [16]. Достаточно убедительных соотношений, точно определяющих характер режима перемешивания, в технической литературе нет. Рекомендуемые расчетные соотношения приведены в работах [16, 17]. Трудности решения задач гидродинамики потоков резко возрастают при переходе от однофазной системы к двухфазной. Вопросы гидродинамики двухфазных систем рассмотрены в работах [ 8, 19]. [c.27]

Несмотря на возрастающую роль многофазных жидкостных реакторов в химической и нефтехимической промышленности, степень разработки вопроса остается пока недостаточной. Это объясняется не только общей сложностью задачи, но и определенными недостатками в методах изучения и описания отдельных сторон процесса, та7 пх как закономерности формирования и гидродинамика двухфазных систем, условия массообмена между фазами и т. д. Поэтому степень обоснованности и надежности расчета различна для разных вариантов процессов и конструкций реакторов, что не могло не отразиться на изложении материала книги. Хотя специфика жидкостных реакторов проявляется больше всего в реакторах с многофазными потоками, однако для общности в книге рассмотрены и реакторы с однофазным потоком. Авторы сосредоточили внимание на рассмотрении отдельных сторон общих процессов в реакторах п взаимосвязи отдельных факторов, определяющих их протекание, прежде всего—на взаимосвязи скорости химической реакции и скорости процессов переноса. Менее специфическим вопросам авторы уделили меньшее внимание, отсылая читателя к соответствующим литературным источникам. [c.3]

При движении двухфазных потоков в промышленных аппаратах различают сплошную и дисперсную фазы. Дисперсная фаза распределяется в сплошной. Диаметр аппарата обычно рассчитывается по линейной скорости сплошной фазы. Поэтому основной задачей инженерного расчета гидродинамики двухфазных систем является нахождение линейной скорости сплошной фазы. [c.137]

Динамическое воздействие транспортирующей среды на частицы обеспечивается вследствие различия скоростей движения фаз. Основы гидродинамики двухфазных систем были рассмотрены в гл. II. При гидро- и пневмотранспорте твердых материалов в вертикальных трубопроводах скорость движения транспортирующей фазы должна превышать скорость витания наиболее крупных твердых частиц, определяемую по уравнению (11.167). При движении двухфазной системы в поворотах и горизонтальных трубопроводах возможно выделение твердых частиц под действием центробежной силы или за счет осаждения на дно трубопровода под действием силы тяжести. Во избежание осаждения частиц в горизонтальном трубопроводе скорость транспортирующей среды должна быть достаточно большой. Ее можно оценить, исходя из того, что для поддержания частицы массой т во взвешенном состоянии ей должна быть сообщена сплошной фазой мощность N , равная [c.202]

Гидродинамика двухфазных систем жидкость — твердое в условиях движущейся диспергированной фазы (например, при многоступенчатой промывке или экстрагировании в каскаде реакторов, а также в аппаратах со взвешенным слоем) кроме осредненной ско- [c.146]

ОСНОВЫ ГИДРОДИНАМИКИ ДВУХФАЗНЫХ СИСТЕМ [c.83]

Диаметр аппарата обычно рассчитывается по линейной скорости сплошной фазы. Поэтому основной задачей инженерного расчета гидродинамики двухфазных систем является нахождение линейной скорости сплошной фазы. [c.176]

Гидродинамические основы процесса. Аналитически гидродинамика двухфазных систем жидкость — жидкость изучена пока еще очень слабо. В случае сплошной фазы реакция уровня раздела фаз на возмущение по расходу дисперсной фазы может быть использована для расчета средней скорости всплывания капель [c.56]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРОДИНАМИКИ ДВУХФАЗНЫХ СИСТЕМ В ИНЖЕНЕРНОЙ ХИМИИ [c.1]

Протодьяконов и. О., Глинский В. Л, Экспериментальные методы исследования гидродинамики двухфазных систем в инженерной химии/Под ред. чл.-кор. АН СССР П. Г. Романкова. — Л Изд-во Ленингр, ун-та, 1982, ил. — 99, табл.— 10, библиогр,—203 назв., 196 с. [c.2]

Эта книга посвящена важному для химиков-технологов вопросу — экспериментальным методам исследования гидродинамики двухфазных систем, в которых осуществляется большинство основных процессов химической технологии. Потребность в появлении подобной книги давно назрела, так как до настоящего времени не существует примеров систематического изложения методов экспериментального исследования гидродинамики, учитывающих специфику процессов химической технологии, т. е. изложения, ориентированного на экспериментальные задачи химиков-технологов. Эти задачи оказываются особенно сложными при исследовании дисперсных сред в химико-технологических аппаратах. [c.4]

С точки зрения основных требований, предъявляемых к средствам измерений прн исследовании гидродинамики, наиболее предпочтительными являются так называемые бесконтактные методы, которые в отличие от зондовых не вносят никаких возмущений в движение фаз. Значительная часть этих методов стала применяться при исследовании гидродинамики двухфазных систем в химико-технологических аппаратах только лишь в самое последнее время и еще не получила широкого распространения, несмотря на их большую эффективность. В связи с этим основное внимание в книге уделено именно наиболее перспективным бесконтактным методам. Поскольку использование зондовых методов для исследования двухфазных потоков представляется на сегодняшний день проблематичным и многие из вопросов их использования не получили пока сколь-нибудь строгого решения, материал, посвященный зондовым методам, излагается довольно кратко, носит ознакомительный характер. [c.7]

Укажем основные особенности условий исследования гидродинамики двухфазных систем в химико-технологических аппаратах. Одна из этих особенностей, как известно, состоит в том, что весьма часто возникает необходимость исследовать течение фаз не только в моделях, но также и в пилот- [c.11]

Необходимо отметить, что при прочих равных условиях бесконтактные методы более предпочтительны. Поэтому в рамках данной книги значительное внимание авторы уделили бесконтактным методам экспериментального исследования гидродинамики двухфазных систем. [c.14]

Рассмотрим три разновидности фотографического метода исследования гидродинамики двухфазных систем фотосъемку с большим временем экспозиции (метод треков), фотосъемку с малым временем экспозиции и стробоскопическую фотосъемку. [c.25]

Если какая-либо из описанных разновидностей метода фотосъемки используется для исследования гидродинамики двухфазных систем не в плоских, а в трехмерных. моделях химико-технологических аппаратов, особое значение приобретает вопрос обеспечения необходимой глубины резко изображаемого пространства в результате подбора объектива и соответствующего диафрагмирования. [c.30]

Рассмотрим примеры исследования гидродинамики двухфазных систем с помощью обычной киносъемки. Для этого вида киносъемки может быть использован широкий набор [c.31]

В заключение данного параграфа следует отметить, что в настоящее время киносъемка является в большинстве случаев основным бесконтактным методом исследования гидродинамики двухфазных систем в инженерной химии, так как она (особенно высокоскоростная) позволяет с достаточной полнотой зафиксировать изображение исследуемого движущегося объекта, т. е. позволяет исследовать быстро протекающие процессы. Распространение киносъемки в экспери- [c.44]

В последнее время при исследовании гидродинамики двухфазных систем в химико-технологических аппаратах оптическими методами в качестве источников света все более широко используются лазеры. Основными преимуществами лазеров в сравнении с обычными источниками света являются высокая когерентность излучения, малая расходимость пучка (которая обычно составляет 2—3 мин), высокая интенсивность пучка света. Малая расходимость пучка света, излучаемого лазером, позволяет технически легко решать задачу фокусировки пучка в заданной точке исследуемой области двухфазной системы. В частности, для трансформации [c.94]

В этой главе будут рассмотрены методы экспериментального исследования гидродинамики двухфазных систем, использующие радиоактивное излучение. [c.99]

Изучение большинства гидродинамических характеристик газожидкостных течений в массообменных аппаратах в настоящее время осуществляется еще в основном эмпирическими методами, в лучшем случае — с использованием теории подобия и анализа размерностей. Сложность теоретического рассмотрения проблем гидродинамики двухфазных систем объясняется тем, что газожидкостные течения в массообменных аппаратах, представляющие практический интерес, чаще всего являются турбулентными или соответствуют переходным режимам течения от ламинарного к турбулентному. В то же время известно, что теория турбулентности даже для однофазных потоков пока далека от заверщения. Изучение турбулентных газожидкостных течений в массообменных аппаратах осложняется еще и тем, что кроме пульсаций скорости потоков здесь следует рассматривать также пульсации газосодержания и давления. Тем не менее, развитие идей и методов классической гидродинамики однофазного потока и, в частности, теории пограиичного слоя позволило успешно решить ряд задач. диффузионной кинетики, связанных с элементарными актами массопередачи. Такие задачи достаточно подробно рассмотрены в гл. 3, [c.124]

Так, например, химиков-технологов, как правило, интересуют случаи движения сред со сравнительно малыми скоростями, высокой концентрацией диспергированной фазы н другими специфическими для хнмико-технологичсскнх процессов особенностями, которые и определили отбор методов, рассмотренных в данной книге. Материал книги содержит многочисленные примеры использования рассматриваемых экспериментальных методов исследования гидродинамики двухфазных систем в химико-технологических аппаратах с указанием конкретных условий опытов. [c.7]

Зондовые методы в отличие от бесконтактных, как правило, являются узкоспециализированными, т. е. предназначенными для измерения какого-либо одного параметра, например концентрации дисперсной фазы, скорости движения частиц дисперсной фазы, скорости движения сплошной фазы и т. п. Поэтому в основу классификации зондовых методов, используемых в инженерной химии при исследовании гидродинамики двухфазных систем, удобнее положить их назначение. В соответствии с этим зондовые методы можно разделить на три группы на методы измерения параметров движения отдельных включений дисперсной фазы, методы измерения концентрацци дисперсной фазы и методы измерения параметров движения сплошной фазы. [c.14]

Фотосъемка как метод экспериментального изучения гидродинамики двухфазных систем получила широкое распространение в практике научно-исследовательской работы. Основными преимуществами этого метода являются простота реализации измерительной схемы и ее обслуживания. В ряде случаев информация о течениях в двухфазных системах, полученная с помощью фотосъемки, оказывается влолне достаточной не только для качественных оценок, но и для количественного анализа характеристик движения фаз. Фотосъемка позволяет зафиксировать мгновенное состояние исследуемого объекта ее применение предполагает, что стенки аппарата, в котором изучается гидродинамика двухфазной системы, должны быть прозрачными для электромагнитного излучения в видимой части спектра, В некоторых случаях достаточно иметь прозрачными только часть стенок аппарата. [c.21]

Интересные примеры фотостл мки с ма.7тым временем экспозиции при исследовании гидродинамики двухфазных систем описаны в работах [8. 40, 72, 142]. В частности, авторам первых двух работ с помощью этого метода удалось изучить движение газового пузыря в псевдоожиженном слое, а авторам работ [72. 142] —изменение формы и размеров капель в потоках газа и пара. [c.26]

При исследовании гидродинамики двухфазных систем методом киносъе.мки обычно используются плоские модели хи-мико-технологнческих аппаратов. Ма рис. 3 показана одна из таких плоских. моделей аппарата с исевдоожиженным слоем (/), по которому движутся газовые пузыри (2). Особенность плоской модели состоит в том, что глубина. г аппарата суи1ественно меньше его ширины и высоты. Пузыри г. -за, образующиеся в псевдоожиженном слое, соприкасаются с двумя плоскими стенками модели таким образом, что экспериментатор наблюдает как бы продольный разрез трехмерного пузыря. [c.31]

В настоящее время создано большое число достаточно простых в эксплуатации видеомагнитофонов, обладающих такими эксплуатационными параметрами (табл. 5), которые поз1воляю т использовать их при исследовании гидродинамики двухфазных систем. [c.54]

Главная особенность исследования гидродинамики двухфазных систем в химико-технологических аппаратах состоит в необходимости получать резкое изображение быстродвижу-щихся объектов, размеры которых в большинстве случаев довольно малы. Такие условия вызывают необходимость съемки с малым временем экспозиции (которое, как известно, зависит от скорости движения объекта), а также необходимость использования фотоматериалов с высокой разрешающей способностью. Однако, как правило, фотоматериалы, обладающие высокой разрешающей способностью, имеют низкую светочувствительность. Это приводит к необходимости использовать при съемке мощные источники излучения. К числу основных типов источников света, используемых в экспериментальной практике, относятся лампы накаливания, дуговые лампы, импульсные лампы, лазеры. [c.91]

Если в качестве радиоактивного излучения используется поток я-частиц, то на лю.минесцирующем экране возникают сцинтилляции, вызванные ударом каждой отдельной а-части-цы. Так как число частиц, попадающих в экран, велико, то отдельные сцинтилляции сливаются для наблюдателя в световое пятно. Яркость сцинтилляций, вызываемых р- и -лу-чами, гораздо меньше яркости сцинтилляций, вызываемых а-частицами они недоступны глазу, и регистрация их производится только с помощью фотоэлектронного умножителя (6). Так как у-лучи обладают большей проникающей способностью, именно этот вид излучения нашел применение при исследовании гидродинамики двухфазных систем. Фотоумножитель преобразует световой сигнал, поступающий с люминесцирующего экрана, в электрический, амплитуда которого пропорциональна степени освещенности люмднес-цирующего экрана. Этот сигнал фиксируется самописцем [c.100]

В заключение необходимо отметить, что популярность данного метода среди экспериментаторов существенно колебалась в разные периоды развития экспериментальной техники, применявщейся для исследования гидродинамики в рамках инженерной химии. Так, например, эти методы были особенно популярны среди химиков-технологов в середине шестидесятых годов, что можно объяснить с одной стороны появившимся интересом к исследованию трехмерного движения меченых частиц прежде всего в таких системах, как псевдоожиженный слой, с другой стороны, — малой доступностью в то время для широких кругов экспериментаторов рентгеновской аппаратуры с хорошими электронно-оптическими преобразователями. Однако это положение скоро изменилось и с конца шестидесятых годов рентгеновский метод стал постепенно вытеснять методы исследования гидродинамики двухфазных систем, использующие радиоактивное излучение. Одной из существенных причин этого была трудо-е.мкость дешифровки сигнала, источником которого являлась частица, помеченная радиоактивным веществом. [c.112]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология