Гидродинамические зависимости

Кинетику превращений в системе жидкость (газ) — жидкость рассмотрим на примере абсорбции газа жидкостью с одновременной химической реакцией, считая, что реакция проходит только в жидкой фазе. До сих пор для количественного описания таких превращений широко используется пленочная теория Льюиса и Уитмена. Согласно этой теории, по обе стороны межфазной поверхности газ —жидкость существуют ламинарные пограничные пленки. Несмотря на то, что пленочная теория гидродинамически обоснована только для газа, она проста и удобна в применении. Предполагается, что вне пределов пограничных плепок изменения концентраций реагентов в направлении, перпендикулярном к межфазной поверхности, отсутствуют, а на поверхности контакта фаз между концентрациями абсорбируемого компонента в жидкости и в газе устанавливается динамическое равновесие. В состоянии такого равновесия зависимость между парциальным давлением газообразного компонента и его концентрацией в жидкой фазе выражается законом Генри. Принятая модель процесса используется при изотермических условиях его проведения. [c.250]

При противотоке газа (пара) и жидкости в зависимости от скоростей потоков наблюдаются четыре различных гидродинамических режима пленочный, подвисания, захлебывания (или барботажный) и уноса. [c.66]

Изучение свойств нефти, газа и воды, базовых физико-гидродинамических зависимостей (коэффициента вытеснения и остаточной нефтенасыщенности от пористости, проницаемости, скорости фильтрации, вязкости нефти и т. п.) проводится в отделе физики нефтяного пласта. Важным направлением деятельности является физическое моделирование технологических процессов добычи нефти с целью [c.61]

При выборе степени вязкости моторного масла, следует руководствоваться рекомендациями производителя конкретного двигателя. Эти рекомендации основываются на конструктивных особенностях двигателя - степень нагрузок на масло, гидродинамическое сопротивление масляной системы, производительность масляного насоса, максимальные температуры масла в различных зонах двигателя в зависимости от температуры окружающей среды (особенности систем охлаждения). Рекомендации производителей автомобилей по применению моторных масел, в зависимости от температуры окружающей среды, приведены в Приложении В. [c.73]

Для расчета реакторов каталитического риформинга можно воспользоваться методикой и порядком расчета, предложенным в работе [14]. В результате химических превращений, происходящих по мере прохождения газосырьевого потока через слой катализатора, его плотность, вязкость, линейная скорость и другие параметры изменяются, поэтому при гидродинамических расчетах аппарата следует пользоваться усредненными значениями этих величин или их функциональными зависимостями. [c.47]

В модели отдельного агрегата основными должны быть уравнения, характеризующие динамику протекания процесса. Такими уравнениями для элемента реакторного типа являются кинетические, гидродинамические зависимости и уравнения энергии. [c.177]

Конструкция реактора с аксиальным вводом сырья и внутренней футеровкой приведена на рис. 13. В зависимости от гидродинамических условий движения газосырьевой смеси они могут быть с нисходящими или восходящими потоками. [c.47]

Гидродинамические зависимости процесса высота пенного слоя на гй тарелке Н , М сопротивление орошаемой [ тарелки ( , н/м / вычисляются по уравнениям [c.27]

Помимо уравнений, характеризующих изменение состояния частиц, в описание процесса войдут гидродинамические зависимости и балансовые соотношения. Эти уравнения приведены в гл. VI. [c.85]

Уравнения (1.26) и (1.27) могут использоваться при любой аналитической форме члена г(с). Однако исследование свойств процесса абсорбции с быстрой химической реакцией может быть проведено без введения каких-либо определенных форм зависимости г с). Действительно, непосредственно из уравнения (1.27) можно увидеть, что в режиме быстрой реакции скорость абсорбции не зависит от времени диффузии to, а именно, от гидродинамических условий в жидкой фазе. Этот очень важный вывод составляет основу метода измерения поверхности раздела фаз. [c.28]

Очевидно, решения задач массопереноса с химической реакцией первого порядка для различных гидродинамических условий можно только сравнить на основе графической зависимости безразмерных величин / от V- Параметр у имеет вид [c.56]

При экспериментальном изучении зависимости силы сопротивления шара от скорости потока удобно обратить гидродинамическую задачу, т. е. предоставить шару свободно падать, например, под действием силы тяжести, в неподвижной жидкости. Обозначив плотность вещества шара через рт и учитывая поправку на закон Архимеда, при равномерном установившемся падении шара имеем равенство веса шара силе сопротивления, оказываемого этому движению [c.26]

В работе [62] та же модель использована для расчета тепло-и массообмена в слое в области Re = 10 — 10 и Рг = 0,6—3,0, где при ламинарном гидродинамическом пограничном слое нельзя пренебрегать силами инерции и влиянием отрывного обтекания кормовой части сферы. Для средней по поверхности величины получена зависимость [c.142]

Гидродинамика тарельчатых аппаратов. В зависимости от скорости газа (пара) на барботажных тарелках наблюдаются различные гидродинамические режимы. Переход от одного режима к другому обычно происходит постепенно, причем на тарелках различных типов режимы чередуются по-разному. [c.68]

Для определения геометрической структуры пористой среды, существенно влияющей на фильтрационные параметры, кроме пористости и эффективного диаметра нужны дополнительные объективные характеристики. Определенную информацию о микроструктуре порового пространства дают кривые распределения размеров пор и зерен. Поэтому предпринимались многочисленные попытки определения геометрических и гидродинамических характеристик пористой среды на основе кривых распределения. Однако зависимости характеристик пористой среды от параметров кривых распределения не могут быть универсальными. Основные представления о свойствах пористой среды и насыщающих ее жидкостей рассматриваются подробно в курсе Физика нефтяного и газового пласта . [c.13]

В целом такое толкование зависимости изменения характера коэффициента продольного переноса как и профиля кривой распределения времени пребывания частиц в реакторе от гидродинамических условий находится в качественном соответствии с экспериментальными данными. Поэтому ячеистую модель с застойными зонами следует, ио-видиМому, рассматривать как достаточно адекватную реальным процессам в газофазных и жидкофазных реакторах. [c.96]

Так как увеличение производства непосредственно связано-с предварительным определением размеров химических аппаратов, то расчет реакторов промышленного масштаба имеет первостепенное значение. В гл. 7 и 8 было показано, что две системы подобны, т е. могут быть описаны однородной линейной функцией типа у = Ку, если имеется столько же зависимостей, сколько степеней свободы в системе. Четыре группы переменных величин имеют наиболее важное значение 1) геометрические 2) гидродинамические (т. е. описываюш ие импульс) 3) тепловые (т. е. определяющие энтальпию) и г) химические (т. е. определяющие компоненты). [c.230]

Принимая во внимание условия геометрического и гидродинамического подобия по уравнениям (11-112) и (11-113), зависимость 11-118) преобразуем таким образом [c.232]

Это свидетельствует о том, что уже при проектировании необходимо определить соответствующие меры и средства очистки внутренних поверхностей трубопроводов, арматуры и аппаратуры от отложений. В зависимости от условий эксплуатации и физикохимических свойств транспортируемых газов удалять отложения можно промывкой, продувкой или пропаркой с соблюдением правил нагрева трубопроводов, рассчитанных на работу при 30—40 °С. Если в трубопроводах образуются плотные трудно разрушающиеся отложения, то для их удаления целесообразно предусматривать стационарные или передвижные средства гидродинамической очистки. Отложения, размытые струями воды, под высоким давлением транспортируются от сопла до входного отверстия, этим достигается высокая степень очистки. [c.214]

Основное уравнение гидродинамической теории трения Петрова (5.12), выведенное исходя из ньютоновского закона течения жидкостей, позволяет определить силу жидкостного трения в подшипнике скольжения в зависимости от вязкости жидкости. [c.277]

Степень и характер вскрытия пласта имеют важное значение при разработке месторождений нефти и газа, так как они определяют фильтрационные сопротивления, возникающие в призабойной зоне, и, в конечном итоге, производительность скважин. Выбор степени и характера вскрытия осуществляется в зависимости от физических свойств пластов, их толщины, степени неоднородности, способа разработки и т. д. Несоверщенство скважин по степени и характеру вскрытия приводит к таким деформациям линий тока, которые приводят к возникновению в призабойной зоне сложных неодномерных течений. В связи с этим рассмотрение особенностей притока к гидродинамически несовершенным скважинам имеет больщое практическое значение. [c.118]

Для проведения расчетов гидродинамических характеристик в различных режимах можно пользоваться графиком, представленным на рис. П.1 приложения 1. Для определения скорости осаждения одиночной частицы в безграничной жидкости w можно использовать формулы, приведенные в гл. 1, или график зависимости Яе = Ке(Аг /з), представленный на рис. 1.8. В тех случаях, когда значения заданных безразмерных приведенных скоростей фаз выходят за пределы значений, отложенных на осях графика П.1, прямую можно построить, используя одну или две промежуточные точки с координатами, у либо, у и р°", у" (рис. 2.6). Значения ip° или выбираются произвольно, но с таким расчетом, чтобы значения ординат промежуточных точек у или у" попадали в пределы значений приведенных скоростей фаз, отложенных на осях графика. Значения ординат вычисляются по выбранным значениям [c.108]

Гидродинамика. Из предыдущего должно быть ясно, что труднее всего установить гидродинамические параметры всех видов технологического оборудования. Однако, к счастью, в настоящее время ведется большая работа по описанию этих явлений. В конечном счете корреляционные зависимости позволят надежно предсказывать характер потока в аппаратах практически любой формы. Пока же приходится удовлетворяться грубыми допущениями об их режимах, подобными тем, которые использовались при выводе системы общих уравнений динамики (см. главу IV). [c.183]

В гидродинамических расчетах часто удобно пользоваться эмпирическими зависимостями значений относительной фазовой проницаемости от насыщенности, полученными из экспериментальных данных. Рассмотрим эмпирические формулы, полученные Чень-Чжун-Сяном, которые можно применять при оценочных расчетах. [c.28]

Разработка нефтяных и газовых месторождений осуществляется не единичными скважинами. Для обеспечения необходимого уровня добычи жидкости или газа нужно определенное количество скважин. Сумма дебитов этих скважин должна обеспечить заданный отбор из месторождения. Поэтому в фильтрационных расчетах, связанных с разработкой месторождний, необходимо рассматривать множество скважин, размещенных определенным образом на площади нефтегазоносности, в зависимости от параметров пластов и свойств насыщающих их флюидов. При этом возникают гидродинамические задачи определения давлений на забоях скважин при заданных дебитах или определения дебитов скважин при заданных из технических или технологических соображений забойных давлениях. Аналогичные задачи возникают при рассмотрении системы нагнетательных скважин, используемых для поддержания пластового давления. В этих случаях также целесообразно схематизировать геометрию движения. При этом рассматриваются наиболее характерные плоские нерадиальные потоки. Проанализировать все возможные геометрии фильтрационных течений на представляется возможным, да в этом и нет необходимости, так как владея общей методологией расчета, можно определить основные характеристики таких потоков. [c.103]

В ряде работ исследовалась равновесная форма двух прижатых друг к другу капелек [40] и сктрость утоньшен[1я пленок [41, 42]. Однако авторы этих работ использовали лишь гидродинамические зависимости и не учитывали существование барьера пленка — пленка, препятствующего окончательному разрыву межфазных пленок. А именно здесь важнукз роль в стабилизации эмульсий играют химические факторы. [c.400]

Современные методы и средства вычисления позволяют с любой точностью реализовать математические модели, включающие сложные комплексы взаимосвязанных термодинамических, кинетических, гидродинамических зависимостей разработаны математические описания многих типовых объектов химической технологии и методы поиска экстремальных решений сложных многонараметрических задач [1-5]. [c.6]

Гидродинамика процесса по существу- полностью определяет его математическую модель. Вид основных уравнений непосредственно следуетиз структуры потоков жидкости и парогазовой смеси в контактном устройстве, предельные гидродинамические режимы служат ограничением области существования решения математической модели процесса, межфазный массоперенос, определяющим фактором которого в интенсивных режимах служит взаимодействие потоков фаз, также во многом есть функция гидродинамических параметров процесса. Поэтому самое пристальное внимание следует уделять анализу и обобщению гидродинамических зависимостей моделируемого процесса, что делается далеко не всегда. Авторы многих работ основное внимание уделяют сравнительной оценке эффективности различных контактных устройств по к. п. д., объемам переведенной в дисперсное состояние жидкости и т. п. Нет, в частности, ни одной работы в области содового производства, в которой исследовалась бы структура жидкостного потока в контактных устройствах. [c.94]

Величины теплот межфазного перехода компонентов парогазожидкостных систем, дистиллируемых в аммиачно-содовом процессе, существенно различны, рабочие линии процессов нелинейны (расчеты и измерения показывают, что расход парогазового потока по высоте десорбционных колонн может изменяться на 30—35%) и допущение о постоянстве расходов жидкости и газа внесет погреШ ности во все звенья математической модели — в гидродинамические зависимости, в уравнения массопередачи, в уравнения материаль-лого баланса. [c.173]

Было найдено, что в широком диапазоне гидродинамических условий и физических свойств потока отношение Ки/8с Ь зависит только от числа Рейнольдса. На рис. VI.3 представлена экспериментальная зависимость фактора массопередачн [c.128]

Авторы [118] объясняют чрезвычайно низкие значения коэффициентов теплоотдачи при Кеэ < 1 на основе модели течения газа по отдельным каналам, мимо обширных плохопроду-ваемых областей зернистого слоя. На основе опытных данных найдена относительная длина этих каналов которая оказалась обратно пропорциональной диаметру зерен. Из этого следует постоянство длины каналов для всех исследованных слоев, что противоречит представлениям о подобии гидродинамических процессов в зернистом слое. Расчетная зависимость при = 10 плохо соответствует опытным данным (рис. IV. 20), но близка к другому теоретическому решению [120], полученному из модели внешнего массообмена шара в слое с использованием представления об эквивалентной сфере по формуле (IV. 58), но без учета постоянной составляющей переноса в пределах этой сферы за счет молекулярной диффузии. [c.162]

Романков Ю. П., Юдаев В. Ф., Кокарев Т. Д. и др. Зависимость кавитации гидродинамического преобра.зователя / / Там же. — [c.199]

Представленная зависимость показьшает, что Оэф связан с коэффициентом молекулярной диффузии и так назьтаемой геометрической, или стерической, составляющей < (Х), которая является основным фактором конфигурационной диффузии. Теоретический анализ, проведенный авторами работы [цит. по 60],показал, что для относительно больших сферических молекул величина С(Х), характеризующая влияние геометрических и гидродинамических эффектов внутри поры может быть представлена выражением [c.80]

Согласно уравнению (5.31), коэффициент трения I является линейной функцией 5о в условиях гидродинамического режима, т. е. при больших значениях 8о. При уменьшении 8о кривая зависимости / от 5о приобретает нелинейный характер (отрезок Ьс). При дальнейшем уменьшении 5о достигается такое положение, когда влияние гидродинамической и граничной смазки становится равнозначным точка минимума кривой зависимости f от 5о (точка с на рис. 5.6) определяет границу между гидродинамической смазкой и тонкой пленкой, соответствующей граничной смазке. Условие минимального трения (точка с) является конечной целью при расчете трения и смазки деталей машин, но к сожалению, рядом с точкой с существует промежуточная зона ей и имеется высокая вероятность заедания вдоль линии йе. Здесь сказывается влияние как гидродинамического, так и граничного режимов трения. Эту зону II) называют еще зоной полужидкостной или кв язигидроди-намической смазки. [c.237]

Аномалия вязкости при обычных температурах характерна для масел, в состав которых входят вязкостные присадки (по-лиолефины, полиметакрилат и др.). Такие вещества с молекулярной массой от 3000—5000 до 100 ООО вводят в маловязкие масляные основы для повышения их вязкости и, что особенно выгодно, для уменьшения зависимости вязкости от температуры по сравнению с равновязкими нефтяными маслами. У масел с полимерными присадками обнаружена аномалия вязкости. При высоких скоростях в потоке под воздействием гидродинамических сил клубки полимерных молекул раскручиваются (разворачиваются), их ориентация вдоль оси потока возрастает. В результате вязкость масла снижается. Такое изменение вязкости вполне обратимо. При уменьшении скорости течения вязкость масла будет вновь возрастать в связи с самопроизвольным свертыванием в клубки линейных полимеров, а также из-за их дезориентации в потоке при уменьшении гидродинамического воздействия. Аномалия вязкости загущенных масел с повышением температуры уменьшается. [c.270]

Наряду с рассмотренными вязкостью, ее зависимостью от температуры, давления и градиента скорости сдвига, разрушающим напряжением при сдвиге для трения и износа механизмов определенное значение имеют тенлофизические характеристики (теплоемкость, теплопроводность), а также модуль упругости и время релаксации смазочного материала. Большое внимание этим величинам уделяют при теоретическом моделировании процессов смазывания подшипников качения, зубчатых передач, опор турбин в гидродинамической и контактно-гидродинамической теории смазывания. Однако в настоящее время данные по систематическим экспериментальным исследованиям в этой области отсутствуют. [c.271]

Для режима деформированных эллипсоидальных капель и пузырей Ишии и Зубер [62] сделали следующее допущение. Поскольку режим движения эллипсоидальных капель и пузырьков, как и режим Ньютона для твердых сфер, является автомодельным, т. е. не зависящим от вязкости, то характер гидродинамического взаимодействия частиц в обоих режимах должен быть одинаковым. Отсюда следует, что, несмотря на различные абсолютные значения коэффициентов сопротивления для твердых частиц в режиме Ньютона и деформированных частиц, отношение С /С, а следовательно, и иг1и в обоих режимах определяются одними и теми же зависимостями. Таким образом, для расчета относительной скорости движения фаз в режиме деформированных капель и пузырей можно воспользоваться уравнением (2.51). При этом значение скорости м , для деформированных капель и пузырей авторы [62] рекомендуют вычислять по формуле, предложенной Хармати [63] [c.79]

Taким образом, моделью стационарного движения идеального дисперсного потока является автономная динамическая система первого порядка, описываемая нелинейным дифференциальным уравнением с правой частью, зависящей от параметров. Уравнение (2.78) показывает, что состояние дисперсного потока при принятых выше допущениях полностью и однозначно определяется заданием одной переменной (в данном случае — объемной концентрации дисперсной фазы). Это означает, что другие гидродинамические переменные Ыд, иы,= с- д являются функциями только объемной концентрации и не зависят явно ни от других переменных, ни от пространственной координаты h. Для установившегося движения частиц факт зависимости относительной скорости движения фаз щ только от объемной концентрации частиц был экспериментально установлен в работах [146-151]. [c.90]

Отметим, что использовать уравнения (2.115) и (2.116) для расчета гидродинамических характеристик можно только в пределах применимости корреляций [130] и [134], которые были рассмотрены в разделе 2.1. В том случае, когда физические свойства фаз лежат вне этих пределов, для расчетов следует использовать хотя и менее точную, но теоретически обоснованную корреляцию Ишии и Зубера [62]. На рис. П.2 приложения 1 приведены также зависимости Уз((( 1°) и 4(1 °), полученные с помошью соотношений (2.53) [c.112]

Уэллек и Хуанг [341] исследовали стационарный массоперенос к сфере при малых значениях Ке, определяя поле скоростей из выражений для функции тока Накано и Тьена [50]. Результаты их расчетов для критерия Шервуда в зависимости от параметров задачи представлены на рис. 4.20. Заметим, что при всех значениях Ре усиление псевдопласти-ческих свойств жидкости приводит к более интенсивному массообмену. Для твердой сферы такой результат находится в противоречии с расчетами по формуле (4.158) и, как отмечено в работе [341], с решением, использующим приближенные значения для функции тока по данным Томита [342]. Это указывает на чувствительность решения к реологическому параметру и на необходимость использования наиболее корректных гидродинамических решений. Данные расчетов [341] показьта-ют, что при Ре>5 10 для решения диффузионной задачи можно воспользоваться формулами (4.119) и (4.122), причем как нетрудно заметить из рис. 4.21, формула (4.119) в этом случае также применима гишь для небольших значений параметра X, характеризующего отноше- [c.215]

Для высокослойных барботажных колонн установлена [194] сильная зависимость обратного перемешивания жидкости от диаметра. Показано, что в этих колоннах число Пекле обычно меньше единицы, и по гидродинамическому режиму они приближаются к аппаратам полного перемешивания. [c.198]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология