Конвекция поверхностная конвективные ячейки

Модель включает неизвестные параметры Л, /С и К, в общем случае зависящие от продольной координаты. Для оценки указанных параметров использованы самые упрощенные представления. При условии, что v=10 2 м / , у=1 г/см Оа = = 2-10 м / , №=100 см/с, К = К, масштаб конвективной ячейки 10 см (оценка по данным экспериментальной работы [ПО]), получено ао = 2,5, Л = 1,57-10 для Ло=10- Н/м и 0 = 25, Л = 10 для До=10 Н/м соответственно ускоряющий фактор, обусловленный поверхностной конвекцией, равен 3,25 и 6, что неплохо согласуется с экспериментальными данными П. Бриана [140] для физической абсорбции и хемосорбции и данными В. Кларка [141] для физической абсорбции. Оценка ускорения в значительной степени приблизительна тем не менее один из результатов расчета по указанной модели весьма интересен очень малые значения До могут привести к заметному ускорению массопередачи. [c.102]

Методы, использующие визуализацию частиц, являются весьма распространенными они основаны на введении в исследуемую систему отражающих или рассеивающих свет мелких твердых частиц с последующей регистрацией их перемещения на фото- или кинопленке. Для визуализации конвективных ячеек диспергированные частицы впервые были применены Бенаром используя порошкообразные алюминий и графит, Бенар получил отчетливую картину ячеечной поверхностной конвекции в слое жидкости, подогреваемой снизу (ячейки Бенара [104]). Линде использовал споры грибка для изучения поверхностной конвекции при массопередаче гексана из воздуха в тетрахлорэтан. В такой постановке метод позволяет получать практически только качественную информацию, относящуюся к началу возникновения конвективной нестабильности поверхности и развитию конвективных ячеек. [c.103]

Отметим, что гексагональные структуры возникают в слое только при наличии свободной поверхности и направление циркуляции в жидкостях и газах при этом противоположно. В жидкости горячий поток поднимается в центре ячейки, а в газах наоборот - в центре ячейки холодный поток жидкости направлен вниз. Отметим, что возникновение гексагональных структур связано с действием поверхностного натяжения. При твердых горизонтальных границах возникают конвективные валы. Этот вид конвективных течений иллюстрирует рис. 1.11, где показана валиковая конвекция в слое силиконового масла в круглом сосуде, закрытом сверху стеклом. Форма сосуда навязывает валам осевую симметрию. [c.33]

Е. Рукенштейн [137—139] предпринял попытку дать рекомендации по расчету ускорения массопередачи в результате поверхностной конвекции в условиях вынужденной конвекции. Предложена двумерная модель конвективных ячеек, в соответствии с которой элементы жидкости участвуют в поступательном движении со средней скоростью м и в циркуляционном движении в конвективной ячейке. Для компонент скорости приняты соотношения [c.101]

Приведенные данные позволяют дать количественную оценку величины йа/йх, по достижении которой может быть обнаружено экспериментально увеличение массопередачи, вызванное поверхностной конвекцией. Эта величина составляет 0,5-10 —0,7-10 Н/м и неплохо согласуется с величиной, приводимой Е. Рукенштейном [137]. Последний при обработке опытных данных П. Бриана [140] принял, что в пределах предполагаемого размера конвективной ячейки (Ю см) продольное изменение а составляет 10 —10 Н/м, т. е. йа1с1х= = 10-2—10-1 Н/м2. [c.119]

Концентрация передаваемого компонента в газе. С увеличением Ар, как следует из (4.36) и (4.37), р должен увеличиваться, что подтверждается опытными данными (рис. 4.23) для различных колонн и различных хемосорбеитов функция Рж(Лг) носит степенной характер, причем показатель степени близок к 0,5. Опытные данные на рис. 4.23 относятся (по крайней мере, при Лг 10%) к области, в которой перенос вещества определяется интенсивностью поверхностной конвекции. Об этом можно судить по характеру зависимости р от Da (см. рис. 4.9). По-видимому, при значительном увеличении Лр (например, вследствие повышения давления) следует ожидать ослабления зависимости от Лр. В этом случае реакция будет смещаться в зону, в которую не проникают конвективные ячейки или интенсивность их циркуляции мала. [c.134]

Межфазная конвекция, возникающая из-за местных изменени11 в поверхностном натяжении, -может проявлять себя но-разному. Волны на поверхности раздела фаз, местные всплески, ячеистая конвекция (циркуляционные ячейки ) — вот наиболее часто используемые тер.мины для описания различных тппов возмущений. Их но.пезно подразделить на две категории межфазная конвекция упорядоченного тииа (упорядоченная нестабильность потоков или нестабильность Марангони) и неупорядоченная межфазная конвекция (неустойчивые нарушения). Ячеистая конвекция (называемая также нестабильностью с циркуляционными ячейками, конвективной нестабильностью или стационарной нестаби.льностью) является характерным примером возмущений первой категории, а так называемые эрупции представляют собой возмущения второй категории. [c.208]

Еще сам Бенар высказывал предположение, что в развитии наблюдавшихся им конвективных течений важную роль играет температурная зависимость коэффициента поверхностного натяжения. В дальнейшем это подтвердилось, и, по современной интерпретации, существование шестиугольных ячеек в опытах Бенара было обусловлено достаточно сильным термокапиллярным эффектомПри термогравитационной же конвекции, как правило, возникают валиковые структуры. Тем не менее, ошибочное утверждение, будто термогравитационный механизм в стандартных условиях сам по себе способен создать шестиугольные ячейки как предпочтительную форму конвективных структур, до сих пор встречается в литературе. Впрочем, нужно отл етить, что этот механизм вовсе не исключает возможности существования устойчивых шестиугольников при таких условиях — но в узком диапазоне значений. Это показывают некоторые недавние эксперименты и теоретические расчеты (см. п. 4.1.11). [c.64]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология