Поршневое движение

Поэтому режим движения потока в реакторе полного вытеснения часто называют режимом поршневого движения. [c.17]

Диффузионная модель соответствует потоку с поршневым движением материал [c.230]

В колоннах с провальными тарелками с достаточной достоверностью можно принять поршневое движение газа и полное перемешивание жидкости на каждой ступени. В этом случае, пренебрегая влиянием уноса жидкости, при большом числе тарелок в колонне движущую силу можно рассчитывать как для противоточного аппарата с непрерывным контактом фаз. Оценочный расчет показывает, что в нашем примере число тарелок велико, поэтому можно воспользоваться указанным приближением и определить движущую силу как среднелогарифмическую разность концентраций (см. раздел 1.2). [c.109]

Модель идеального вытеснения соответствует структуре поршневого движения потоков, нри котором перемепшвание субстанций в направлении движения потока отсутствует, а в точках сечения, ортогонального направлению движения, свойства потока одинаковы. Уравнение, описывающее изменение концентрации в одномерной зоне идеального вытеснения, имеет вид [c.219]

Куб и дефлегматор приняты за одну теоретическую ступень контакта. В случае поршневого движения жидкости при [c.214]

Идеальный трубчатый реактор непрерывного действия, в котором создается поршневое движение реакционной смеси п нет перемешивания или диффузии в направлении потока. [c.40]

При указанном вакууме в аппарате число молекул посторонних газов, еще очень велико и большая часть молекул, испарившихся из жидкости, претерпевает, начиная от самого зеркала испарения, многочисленные молекулярные столкновения, либо приводящие к возвращению их в жидкость, либо вызывающие многочисленные изменения направления их движения в паровом пространстве и пароотводной трубке. Диффузия же молекул от зеркала испарения до конденсатора столь мала, что перегонка путем испарения оказывается практически невозможной. Если поднимать температуру вещества в перегонном приборе, то упругость паров его будет возрастать и при некотором значении температуры сделается равной давлению посторонних газов. При этом значении температуры кипения посторонние газы будут оттесняться из пароотводного пространства и пары вещества получат возможность переходить из колбы в конденсатор не вследствие диффузии, а путем поршневого движения потока паров. [c.239]

Пометим, например, порцию поступающей в какой-то момент в аппарат жидкости путем мгновенного ввода во входящий поток по всему его поперечному сечению какой-либо краски (импульсный ввод). Через некоторый промежуток времени, анализируя содержание краски в потоке на выходе, мы обнаружим, что вся краска так же мгновенно, выйдет из аппарата. Этот результат однозначно будет свидетельствовать о такой структуре потока внутри аппарата, при которой все частицы жидкости движутся параллельно друг другу с одинаковыми скоростями, не обгоняя основную массу потока и не отставая от нее. Поток движется как бы аналогично твердому поршню и поэтому называется поршневым. Аппараты с поршневым движением жидкости называют аппаратами идеального вытеснения. [c.119]

Поршневое движение-без перемешивания вдоль потока, и равномерное распределение-в направлении, перпендикулярном движению. [c.9]

При полном вытеснении предполагается поршневое движение потока частицы полностью перемешиваются в плоскости, перпендикулярной направлению потока, а продольное смешение отсутствует. В этом случае имеем систему с параметрами, распределенными только в направлении потока. [c.27]

Рассмотренные выше соотношения для средней движущей силы и числа единиц переноса выведены в предположении, что движение газа и жидкости через аппарат происходит по теоретической схеме, принятой для того или иного вида движения. Так, при противотоке и прямотоке предполагается так называемое поршневое движение, при котором поток движется аналогично твердому поршню. Другими словами, все частицы движутся параллельно с одинаковыми скоростями без какого-либо перемешивания, причем потоки газа и жидкости равномерно распределены по сечению аппарата. В этом случае концентрации газа и жидкости неизменны по поперечному сечению и меняются лишь по высоте аппарата. [c.237]

Определение коэффициентов перемешивания в нестационарных условиях [19, 20]. При поршневом движении все частицы находятся в аппарате одно и то же время (номинальное время пребывания), равное [c.239]

Рис. 68. Выходные кривые 6/6о при вводе индикатора толчком а—поршневое движение б—полное перемешивание в—частичное перемешивание.

При поршневом движении индикатор появляется в выходящем потоке лишь в момент времени 0=0о, причем его концентрация мгновенно возрастает до бесконечно больших значений и сразу же падает до нуля (рис. 68,а). При полном перемешивании (рис. 68,6) концентрация индикатора в выходящем потоке в начальный момент времени равна Со, а затем она уменьшается в соответствии с уравнением [c.240]

При поршневом движении и полном перемешивании уравнение (П1-117) не пригодно. Дифференцируя выражение (111-117) по 9/00 и приравнивая нулю производную, можно найти значение в , соответствующее максимуму на кривой зависимости С/Сд от 9/Од [c.241]

Рис. 69. Выходные кривые—0/0о при ступенчатом вводе индикатора а—поршневое движение б—полное перемешивание б—частичное перемешивание.

Профили скоростей обусловлены формой сечения потока. Ур-ние движения интегрируют для разл. случаев, имеющих практич. применение (движение жидкости в узких каналах, кольцевом зазоре, пленке и др.). Для описания реальных процессов используют обобщенные ур-ния гидродинамики, приведенные к безразмерному виду с помощью подобия теории, а также типовые гидродинамич. модели (в зависимости от структуры потоков в аппаратах, в к-рых осуществляется процесс). Модель полного вытеснения характеризуется поршневым движением потоков прн отсутствии продольного перемешивания (напр., в трубчатых аппаратах с LJd > 20 при больших скоростях). Модель полного перемешивания отличается равномерным распределением частиц потока во всем объеме (напр., в реакторах [c.565]

Реактор идеального вытеснения. В таком реакторе, например трубчатом, все частицы движутся в заданном направлении, не перемешиваясь с движущимися впереди и сзади и полностью вытесняя подобно поршню находящиеся впереди частицы потока (поршневое движение потока). Время пребывания всех частиц в аппаратах идеального вытеснения одинаково т. е. временной характеристикой реакторов идеального вытеснения служит уравнение [c.82]

В технике чаще используют псевдоожижение газовым потоком. В этом случае обычно происходит неоднородное псевдоожижение, особенно характерное для больших чисел псевдоожижения (рис. 6-17,6). При этом часть газа движется не только сплошным потоком, но и в виде пузырей, иногда достаточно больших. Эти пузыри разрушаются при выходе из слоя, приводя к резким колебаниям его высоты (рис. 6-17, в). С увеличением скорости газа (а значит, и К ) неоднородность слоя возрастает, размеры пузырей увеличиваются, и иногда они могут достигать по размеру диаметра аппарата при этом возможно поршневое движение слоя частиц, находящихся над пузырем (рис. 6-17, г). При выходе пузырей из [c.125]

Рассмотренные выше соотношения (15) и (16) выведены в предположении "поршневого движения потоков жидкости и пара, когда все частицы движутся параллельно, с одинаковыми скоростями и без перемешивания. Действительное движение может значительно отличаться от поршневого, при этой может иметь место перемешивание, обусловленное как движением потоков, так и турбулентной и молек улярной диффузией. Диффузия в направлении оси аппарата (продольное перемешивание) приводит к выравниванию концентраций и, в конечном счете, к снижению эффективности аппарата. [c.30]

Заметим, что в приближении малой толщины двойного слоя движение жидкости в капилляре носит характер поршневого движения со скоростью 1/. Если толщина двойного слоя малая, но конечная величина, то профиль скорости имеет вид, изображенный на рис. 7.9. Для характерного значения = 0,1 В, = 10 В/м имеем для воды 17= Ю м/с. Таким образом, скорость электро-осмотического движения жидкости чрезвычайно мала. [c.155]

Иг учи и Нагата [77] одни из первых проводили определение профиля концентраций в пульсационных колоннах. Отмечен значительный концевой эффект, который приписан продольному перемешиванию. Коэффициенты продольного перемешивания в сплошной фазе рассчитаны из профиля концентраций в предположении поршневого движения потока дисперсной фазы. [c.141]

Измерение профиля концентрации. Предположено поршневое движение дисперсной фа- [c.143]

Для системы вода — керосин рассчитаны истинные значения коэффициентов массопередачи, скорректированные с учетом влияния продольного перемешивания. Истинное число единиц переноса было в 1,5—6,0 раз меньше кажущегося числа, соответствующего поршневому движению фаз. Рассчитанный профиль концентраций хорошо согласуется с экспериментальным. [c.145]

Подобная задача решена в работах [30—32] применительно к массопередаче с необратимой реакцией в пленочном аппарате, работающем в режиме прямоточного поршневого движения жидкости и газа. Получено аналитическое решение системы уравнений (для Оа=Ов и Л1о>1) [c.43]

Важным принципом интенсификации является принцип противотока. Известно, что величина диффузионного потока тем выше, чем выше градиент концентрации. Градиенты концентрации возникают в той и в другой фазе в первый момент контакта за счет разницы концентраций на поверхности раздела (на которой уже установилось равновесие) и в основной массе жидкости. Разность этих концентраций носит название движущей силы процесса массопередачи. Пропшоточное поршневое движение фаз в аппарате при одинаковых значениях степени извлечения и отношения расходов фаз обеспечивает наибольшую величину средней по высоте аппарата движущей силы. Кроме того, только организация движения фаз в аппарате (или каскаде аппаратов) по принципу противотока позволяет с использованием минимально необходимого количества чистого экстрагента практически полностью извлечь растворенный компонент из исходного раствора, даже если для этого потребуется очень большое число теоретических ступеней контакта. Любые другие способы организации движения фаз (перекрестный ток, прямоток, полное перемешивание одной из фаз и обеих фаз и др.) теоретически позволяют сделать это только при бесконечном отношении расхода экстрагента к расходу исходного раствора. [c.36]

Простейшими моделями структуры потоков являются модели идеального вытеснения и идеального перемешивания. Идеальное вытеснение равноценно представлению о поршневом движении жидкости, характеризующемся равенством нулю градиента скорости в направлении, перпендикулярном направлению движения жидкости, и отсутствием перемешивания. Время пребывания в аппарате всех частиц одинаково и равно отношению объема аппарата Уа к объемному расходу жидкости У [c.178]

Процессы термической и гидродинамической стабилизации происходят одновременно. Относительная скорость этих процессов зависит от значения критерия Прандтля Рг = г/а. При Рг 1 (т. е. V >> а) профиль скоростей формируется значительно быстрее, чем профиль температур. Поэтому длина участка гидродинамической стабилизации относительно невелика, и теплоотдача происходит в основном при сформировавшемся профиле скоростей. При Рг <С 1, наоборот, формирование профиля температур сильно опережает формирование профиля скоростей и на значительной части канала можно считать скорость жидкости постоянной по сечению потока (поршневое движение). Наконец, при Рг = 1 профили скоростей и температур совпадают. Значения Рг для разных веществ изменяются в широких пределах. Для воды, различных органических и неорганических веществ, а также растворов критерий Рг изменяется в пределах от 1 до примерно 200. Однако для вязких жидкостей (глицерина, масел и т. д.) он может достигать несколько десятков тысяч. Значения Рг для газов изменяются в узких пределах (0,6—1). [c.292]

Сравнение значений Ыи для ламинарной пленки жидкости со значениями Ыи для ламинарного движения жидкости в трубе (Ыи = аЛД = 3,66 при параболическом профиле скоростей и Ми = 5,783 при поршневом движении жидкости) показывает, что теплоотдача к пленке происходит значительно интенсивнее за счет более благоприятной гидродинамической обстановки и за счет того, что эквивалентный диаметр пленки во много раз меньше диаметра обычно применяемых труб. [c.315]

В предьщущих разделах рассматривались закономерности процесса массо- и теплообмена при так назьшаемом поршневом движении (идеальном вытеснении), т. е. при таком движении, когда конвективный перенос массы или теплоты в каждой из фаз определяется лишь средней линейной скоростью потока. [c.231]

Если можно пренебречь диффузией вдоль оси реактора и принять йг г) = onst (перемешивание в поперечном направлении настолько интенсивно, что радиальные градиенты температуры и концентрации отсутствуют), получим идеальную проточную трубу с поршневым движением потока (модель идеального вытеснения) здесь г — радиус. Очевидно, что в действительности идеальных проточных труб, так же как и идеальных смесителей, не существует. Во всяком случае, при составлении баланса можно ограничиться односторонним осевым движением потока в направлении 2 и придать уравнениям баланса после учета условий (11,21) и упрощения следующий вид [c.152]

Эффективность тарелки в обычном режиме составила 49,5% при расходе сырья 0,34 мVч и флегмовом числе 3,8. Диапазон устойчивой работы в обьмном режиме очень узкий. При работе в циклическом режиме не было обнаружено повышения эффективности разделения тарелки, но существенно возросли производительность колонны и диапазон ее устойчивой работы. Соотношение варьировалось от 1 до 4. Период движения жидкости ( ) изменялся от 2,5 до 8 с. Период движения пара изменялся от 5 до 10 с. Была отмечена трудность управления колонной с большим числом тарелок из-за инерции парового потока и установлено, что основной трудностью является обеспечение поршневого движения жидкости при сливе. [c.218]

Л. Малагамба с соавт. осуществил циклическую подачу жидкой фазы и непрерывную - паровой на системе этиловый спирт - вода под атмосферным давлением в колонне диаметром 56 мм с тремя ситчатыми тарелками, межтарельчатое расстояние составляло 500 мм, живое сечение - 21%. При циклической подаче пара и непрерывной подаче жидкости, однако, отмечались следующие недостатки гидравлический удар в начале парового периода, различный уровень жидкости на тарелках, значительное перемешивание жидкости при ее сливе, вместо поршневого движения. Поэтому была изменена схема процесса во-первых, было организовано движение жидкости прерывистое, а во-вторых, цикл начинался с увеличения свободного сечения нижней тарелки с 21% до 75%, при этом скорость пара в сечении колонны падала и жидкость быстро сливалась с тарелки в куб. Пар, минуя тарелку, контактирует с жидкостью на вышележащих тарелках. Такое волнообразное изменение свободного сече- [c.218]

Модель идеального вытеснения — это идеализированная модель, согласно которой принимается поршневое движение потоков жидкости или газа. Перемешивание потоков в направлении их движения отсутствует, а в направлении, перпендикулярном движени-ю, происходит равномерное распределение концентраций. [c.224]

При совместном поршневом движении соседних частиц практически не возникает осложнений, обусловленных износоусюй- [c.204]

Аналитическое решение системы уравнений (И 1-124) дали Мияути и Вермюлен [28]. Это решение, однако, сложно для практического применения. Те же авторы предложили упрощенный метод расчета, заключающийся в том, что определяется фиктивное число единиц переноса Np, соответствующее поршневому движению. По фиктивному числу единиц переноса находят степень извлечения, как для чистого противотока, по формулам (П1-77) или (HI-78), подставляя в них Np вместо Nor- [c.245]

Причина концевых эффектов была объяснена позже Ньюменом [22], который сравнил экспериментально найденные Дженко-плисом и Хиксоном профили концентраций в,сплошной фазе с теоретическими профилями, рассчитанными в предположении поршневого движения потоков (модель идеального вытеснения) и при условии идеального перемешивания. Результаты показали, что экспериментальные величины располагаются между профилями, полученными на основе этих идеализированных-моделей, и что в случае модели идеального перемешивания получается большой концевой эффект, который должен уменьшаться при переходе к поршневому движению потока. [c.126]

Данные по массопереносу, полученные Колбурном и Уэлшем [61 ] для бинарной системы изобутанол — вода, были пересчитаны с учетом коэффициентов продольной дисперсии. Полученные при этом значения высоты единицы переноса оказались на 10—80% ниже кажущейся величины ВЕП, рассчитанной в предположении поршневого движения потоков фаз. [c.135]

Истинное число единиц переноса, скорректированное с учетом перемешивания между секциями колонны, было в 1,14—3,7 раза меньше кажущегося, рассчитанного по концентрациям на входе и выходе колонны и при предположении поршневого движения потоков. Значения коэффициентов массопередачи хорошо согласовывались с рассчитанными для нециркулирующих капель и, таким образом, подтверждали результаты Стрэнда и др. [841 для массопередачи в роторно-дисковом контакторе. [c.161]

В простейшей математической модели пренебрегают продольным иеремешиваниехм и предполагают поршневое движение фаз через колонну. Величина единицы переноса может быть определена лишь экспериментально, однако полученное значение может быть использовано. лишь в определенных условиях. Модели, представленные в этой главе, имеют це.ль дать более реалистичное описание процесса. [c.174]

Основные положения модели обновления поверхности контакта фаз неоднократно рассматривались и уточнялись многими исследователями. По Хигби [6], все вихри имеют одинаковое время пребывания на поверхности, что соответствует поршневому движению частиц потока. Данквертс [7] принимает случайный, вероятностный характер изменения времени пребывания частиц жидкости на поверхности контакта фаз с экспоненциальной функцией распределения, соответствующей полному перемешиванию. Нерлмуттер [8] использует для указанной функции распределения промежуточный вид. Кишиневский [9] считает, что массопередача в элементарном объеме жидкости между периодами обновления поверхности осуществляется не только молекулярной, но и турбулентной диффузией. По Рукенштейну [10], обновление поверхности контакта фаз происходит под действием сил вязкого трения. Тур и Марчелло [11] показали, что при малом времени обновления массопередача протекает стационарно, а при достаточно длительном времени пребывания элементарных объемов на поверхности контакта фаз — нестационарно с постоянным градиентом концентраций компонента в слое. [c.76]

Входящая в эту формулу величина X = mGIL — отношение тангенсов углов наклона линии равновесия m и рабочей линии L/G — является мерой движущей силы процесса массопереноса. Поскольку % может быть больше единицы, то, как следует из соотношения (V. 142), при значениях ц у, приближающихся к единице, величина т)ту может быть больше единицы. Как показывает анализ, значение тем больше, чем меньше перемешивание тяжелой фазы при ее движении в ступени каскада, т. е. чем ближе структура ее потока к модели поршневого движения. При идеальном перемешивании фаз значения Т1л и tit совпадают. [c.474]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология