Гидродинамика смешения

В [1271 рассмотрена модель, включающая 16 стадий, а также уравнения гидродинамики и состояния многокомпонентной среды. Использовались второй и третий критерии воспламенения, а также проверялась применимость первого критерия. В качестве физической модели рассматривался поток, в котором предполагалось моментальное, без потерь импульса и давления, смешение водорода с воздухом перед входом в канал. Численное решение получено на машине 1ВМ 7090. [c.342]

Перемешивание. Смешение илн аналогичные ему процессы могу г представлять собой самостоятельную стадию, но могут и сопутствовать химическому превращению. В основе определения продолжительности операции, необходимой для достижения желаемого эффекта, лежат законы гидродинамики и массопере-дачи, так как по физико-химической природе эти процессы являются диффузионными. [c.107]

Модели, основанные на идеализированном представлении объекта. Основу таких моделей составляют уравнения, описывающие протекание процесса в идеальных условиях по гидродинамике — идеальное вытеснение или смешение массопереносу — идеальная ступень контакта свойствам смеси — идеальные жидкая и паровая (газовая) фазы химическому превращению — брутто-реакции теплопереносу — постоянство коэффициента теплопередачи, теплоемкости. В результате математическое [c.426]

Полному смешению соответствует случай, когда каждый из элементарных объемов, или, по принятой в работе [8] терминологии, агрегатов молекул , настолько мал, что реакция происходит практически на его поверхности (с уменьшением объема отношение поверхности к объему возрастает). В этом случае скорость изменения концентрации в элементарном объеме определяется средней концентрацией в реакторе, которая у реактора идеального перемешивания совпадает с концентрацией на выходе. Полной же сегрегации соответствует случай, когда каждый из элементарных объемов автономен и скорость реакции в этом объеме определяется концентрацией в нем самом, т. е. такой объем ведет себя как периодический реактор, находящийся в основном реакторе случайное время т. Плотность распределения времени пребывания зависит от гидродинамики реактора. [c.274]

При создании модели промышленного реактора смешения для гетерогенных, в частности газовых процессов, протекающий в псевдоожиженном слое мелкозернистого материала, или газожидкостных процессов при барботаже газа через жидкость, следует иметь в виду наличие особых условий. Здесь снятие характеристики по гидродинамике и распределению температурных полей надежно только при соблюдении как для модели, так и для промышленного реактора одинаковой степени грануляции твердой фазы и идентичной по всей высоте реакционной зоны степени дробления газа. [c.168]

Для реактора с секционированием по длине реакционной зоны, т. е. для каскада реакторов смешения (см. стр. 64), часто можно выбрать модель относительно небольших размеров. Если секционирование отсутствует, то идентичные условия по гидродинамике и распределению температурных полей обычно удается обеспечивать только на моделях больших размеров при работе с большими материальными потоками. В последнем случае для начального изучения процесса, чаще всего применяют промежуточные модели. Однако нужно учитывать, что составленное на такой модели математическое описание придется обязательно корректировать на стадии испытания опытного крупногабаритного реактора. [c.168]

Реактор идеального смешения. Математическое описание данного реактора можно получить из общих уравнений гидродинамики потока для случая идеального смешения (II, 14) и (11,20), если подставить в них соответствующие выражения для интенсивности источников массы и тепла. Интенсивность источников массы в этом случае равна скоростям образования реагентов. Полагая, что в процессе химического превращения число молей реагирующих веществ не изменяется, находят следующие уравнения для ключевых компонентов реакции [c.80]

Таким образом, повышение температуры подогрева топлива приводит к суш,ественному уменьшению критерия Л < 1 и сокращению периода испарения. Однако полностью задачу горения потока распыленного жидкого топлива нельзя сводить к задаче испарения одной капли. В ряде опытов топливо предварительно доводилось до парообразного состояния и затем вводилось в реакционный объем. Если бы скорость горения определялась одним только испарением капель, то парообразное топливо при вводе вторичного воздуха должно было бы сгореть мгновенно или по крайней мере на очень коротком участке. На самом же деле этого не происходит, как и при горении газообразного топлива. Время и протяженность горения зависят от ряда других факторов гидродинамики, диффузии, скорости реакций в условиях теплообмена между факелом и окружающими стенками и т. д. Процесс горения даже термически подготовленного топлива протекает в течение определенного времени, хотя и приближается по характеру к процессу выгорания газообразного топлива, т. е. к гомогенному горению. При этом для эффективного сгорания термически подготовленного жидкого топлива, вводимого в реакционное пространство в парообразном состоянии, требуется не только хорошее смешение с окислителем, но и температура окислителя не ниже температуры топлива. [c.67]

В некоторых слу чаях для упрощения решения задачи можно перевести предполагаемый вид уравнения регрессии в его линейную анаморфозу (линейный эквивалент). Например, при экспериментальном исследовании гидродинамики аппарата методом импульсного возмущения получена зависимость концентрации трассера С от времени его выхода из аппарата г (рисунок). Можно предполагать, что функция отклика для исследуемого аппарата напоминает функцию отклика для модели идеального смешения, [c.47]

МОДЕЛИРОВАНИЕ КИНЕТИКИ БИОХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ, МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ РЕАКТОРОВ БИОСИНТЕЗА С РАЗЛИЧНОЙ ГИДРОДИНАМИКОЙ -ПРОТОЧНЫЕ РЕАКТОРЫ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ И ВЫТЕСНЕНИЯ, КАСКАД РЕАКТОРОВ ИДЕАЛЬНОГО СМЕШЕНИЯ, РЕАКТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА) [c.64]

При моделировании процесса ферментации в ферментере идеального смешения периодического действия (рис. 6.3, б) можно воспользоваться системой уравнений (6.1), так как в данной ситуации гидродинамика реактора не оказывает влияния на результаты физико-химического процесса. [c.67]

Модель гидродинамики идеального смешения ( 1ИС) [c.18]

Необходимо выяснить, можно ли описать гидродинамику аппарата моделью идеального смешения, для которой функция отклика рассчитывается по уравнению [c.69]

Оценить адекватность описания гидродинамики ферментера математической моделью идеального смешения по критерию Фишера Г по исходным данным и результатам расчета параметра Т в примере 1 7. Для выполнения регрессионного анализа опыт в табл.2.8 при времени т = 5 мин был повторен несколько раз, то есть дополнительно поставлена серия параллельных опытов. [c.69]

Модель гидродинамики реактора с псевдоожиженным слоем катализатора соответствует требованиям идеального смешения и по компоненту А может быть записана как [c.74]

Строго говоря, процесс смешения каучука с ингредиентами не поддается традиционному гидродинамическому анализу, так как он не представляет собой ни ламинарное, ни стационарное, ни хотя бы упорядоченное течение вязкой среды, которое изучается классической гидродинамикой и реологией. [c.104]

В случае гомофазного питания =1. Для гетерофазных субстратов эта величина определяется режимом перемешивания, и установление ее зависимости от соотношения фаз, интенсивности смешения и т.д. одна из важнейших задач гидродинамики. [c.61]

Число ячеек идеального смешения в аппарате высотой Як можно определить при исследовании гидродинамики с но-мош,ью экспериментальных кривых [c.152]

С точки зрения гидродинамики процессы, протекающие в реакторах, могут быть подразделены на процессы с полным перемешиванием реагентов, с многоступенчатым (секционным) перемешиванием и без перемешивания. Другими словами, может происходить полное перемешивание (идеальное смешение реагентов) как во всем реакторе, так и в отдельных его секциях, а также вытеснение реагентов. [c.112]

В работе рассматривается гидродинамика простого ламинарного смешения растворов и расплавов полимеров в аппарате непрерывного действия, который представляет из себя [c.83]

Шнековые машины нашли чрезвычайно широкое применение в процессах переработки полимеров. Они используются в качестве смесителей, экструдеров, насосов и т. д., поэтому исследование гидродинамики течения и смешения неньютоновских жидкостей в них представляет несомненный интерес. [c.100]

Гидродинамика потока. При установившейся работе экстрактора с трехкратным прямоточным смешением в каждой камере барабана образуется своя поверхность раздела фаз. Положение этой поверхности, как было уже отмечено выше, в значительной степени предопределяет остроту сепарации. Для правильной работы экстрактора необходимо, чтобы поверхность раздела фаз в каждой камере располагалась в соответствии с конструкцией тарелок. Последние для двух верхних камер имеют одни и те же габариты, а для нижней (камеры /) размеры тарелок несколько меньшие. [c.95]

В теории моделирования принято классифицировать химические реакторы на периодические и непрерывные (по характеру изменения концентраций реагентов во времени). Каждый из этих типов можно свести в свою очередь к двум идеализированным с точки зрения гидродинамики моделям реактор полного смешения и реактор, в котором смешение реагентов отсутствует. При анализе непрерывных реакторов рассматривают также различные комбинации реакторов смешения и вытеснения, а кроме этого, каскады (цепочки) проточных реакторов различного типа. Ниже дается краткая характеристика основных моделей. [c.341]

Струя выбрана для исследования из тех соображений, что на основании имеющихся данных по гидродинамике струи можно проследить влияние различных факторов на образование пересыщенного пара и тумана при смешении газов. [c.92]

Формулы смешения и формулы, полученные из гидродинамики струи , находятся в соответствии между собой. Это подтверждается следующими рассуждениями из уравнения (3.4) следует, что [c.104]

Реактор идеального вытеснения. Математическое описание этого реактора можно получить из общих уравнений гидродинамики потока для случая идеального вытеснения (11,15) и (11,21), если подставить в них соответствующие выражения для интигсивностей истич[гиков массы и тепла. Интенсив1/ость указанных источников, как и для рассмотренно1 о реактора идеального смешения, определяется скоростью химической реакции и теплопередачей. [c.83]

Принимаемые допущения относительно гидродинамики потоков в массообменных элементах обусловлены теми моделями структуры, которые используются в данной модели. К наиболее распространенным моделям относятся смешение, вытеснение и диффузионная. Часто оказывается удобнее вместо диффузионной использовать ячеечную исходя из простоты ее машинной реализации. На основе указанных можно использовать любую их комбинацию, получая комбинированные модели, которые позволяют более полно отразить реальную структуру потоков, а именно зоны смешения, вытеснения, байпасирования, каналообразова-ния и т. д. Принятие той или иной модели имеет целью внесение поправки на оценку эффективности контакта фаз. Наиболее распространенные модели тарельчатых аппаратов и формулы для определения матриц коэффициентов эффективности приведены в гл. 4. [c.317]

Иоследовения проведенные на лабораторной установке по гидродинамике и кинетике сушки триацетилцеллшозн позволили аналитически описать процесс сушки в аппарате виброюшящего слоя. Рассматриваемый аппарат являлся многосекционным, отношение аппарата длины к его ширине составляло 10 1. При описании процесса сушки было принято, что по параметрам материала кавдая секция является звеном идеального смешения, т.е. во всех точках I - ой секции параметры материала температура 6, влагосодержание Ц одни и те же. [c.58]

Оценить адекватнооть описания гидродинамики ферментера математической моделью идеального смешения по критерию мшера F по исходным данным и результатам расчета параметра Т в примера 1.7. , р [c.61]

Венти-лятор следует размещать там, где продукты горения имеют аиболее низкую температуру. Часть продуктов горения указанным вентилятором выбрасывается непосредственно в дымовую трубу, а другая часть —в виде возврата в камеру смешения с раскаленными продуктами горения из топки. Гидродинамика всей системы может быть обеспечена работой указанного вентилятора, в частности при помощи возврата, нагнетаемого в камеру смешения, можно эжектировать газы из топки. Схема на рис. 165, а показывает движение газов в печи с перио-дичеоким технологическим процессом, схема на рис. 165,6 — движение газов в печи с непрерывным технологическим процессом (движение газов и материала противоточное). Организация движения газов в конвективной печи с внешней рециркуляцией. создаваемой с помощью вентилятора (обычно центробежного), является наиболее эффективным решением вопроса и предоставляет широкие возможности для интенсификации кон-вактивного теплообмена. [c.388]

С целью исследований тепло- и массообмена в технол. аппаратах созданы АСНИ для изучения аэро-и гидродинамики потоков. Важнейшая задача-выбор конструктивного оформления аппаратов, обеспечивающего оптимальную организацию потоков в-ва и тепла. Поведение системы прогнозируется на основе решения ур-ний аэро-и гидродинамики (в частных производных). На отдельных этапах исследований используются модельные идеализи-ров. представления гидродинамики (модели идеального вытеснения и смешения, многофазные циркуляционные модели), для к-рых из эксперимента определяются статистич. оценки коэф. диффузии, межфазного обмена и др. Принципиальное улучшение исследований достигнуто в результате одновременного измерения локальных характеристик потоков (полей скоростей, давлений, концентраций специально вводимых в-в). [c.27]

Ур-ния гидродинамики реальных потоков, как правило, чрезвычайно сложны и имеют очень сложные граничные условия (напр., ур-ния Навье-Стокса). Это приводит к необходимости использовать в мат. описании конкретных потоков упрощенные описания гидродинамики на основе идеализир. моделей-идеального смешения, идеального вытеснения и промежуточной, наз. диффузионной, к-рая в большинстве случаев более близка к реальным условиям. [c.102]

Процессы, эффективность которых уменьшается с возрастанием интенсивности перемешивания. Типичные примеры - процессы биосинтеза. Одно из требований при осуществлении этих процессов -достаточно малая концентрация субстрата (питат. смеси) в конечном продукте. Гидродинамика реактора обычно близка к идеальному смешению из-за барботажных эффектов (см. Барботирование) и интенсивной работы мешалки, обеспечивающих подачу О2 в любую точ1 аппарата. При проведении процесса в стационарном режиме вдеального смешения концентрация субстрата в объеме реактора равна концентрации частиц на выходе из него и, следовательно, скорость биосинтеза будет мала. Осуществление процесса только в периодич. режиме связано с затратами времени на загрузку и вь фузку смеси, стерилизацию аппарата, приготовление посевного материала и др. Поэтому Ц. р. с периодич. выфузкой части продукта и заменой его субстратом часто оказывается оптимальным. [c.363]

Для моделирования работы ферментеров непрерывного действия, включенных в каскад ферментеров с гидродинамикой, описываемой ячеечной моделью при допущении изотермичности ферментации и стационарного режима работы, воспользуемся математической моделью реализации процесса в тфоизвольной 1-й ступени каскада с гидродинамикой идеального смешения на каждой ступени каскада [c.65]

Разработать алгоритм, блок-схему и программу расчета изотермического проточного реактора с гидродинамикой, описываемой ячеечной моделью (РЯМ) с числом ячеек взяв за основу расчета моделирование процесса в изотермическом реакторе идеального смешения периодического действия (РИСПД), в котором гидродинамика не оказывает влияния на кинетику химического процесса. Масштабный переход к модели РЯМ по данным расчета РИСПД выполняется по формуле [c.43]

На рис. 2 показан профиль скорости V2, из которого видно, что жидкость в направлении оси у совершает циркуляционное течение по линиям тока, указанным штрихпунктир-нымн линиями. Поскольку профиль скоростей Vi H V2 симметричен относительно плоскости е = 0,5, рассмотрим гидродинамику процесса смешения только в нижней половине канала. [c.85]

Гидродинамика потока плазмы сугцественно влияет па дисперсность продукта, получаемого при термической обработке дезинтегрированного раствора. В зависимости от размеров капель и турбулентности потока может происходить вторичное измельчение капель в потоке плазмы. Оценка устойчивого диаметра капель при смешении их с потоком плазмы по критическому числу Вебера дает величину 5 -Ь 10 мкм, что эквивалентно размеру частиц оксида растворенного металла 2 мкм. Возможность агрегации частиц в значительной мере определяется условиями выгрузки продукта необходимо минимизировать время пребывания частиц в зоне выгрузки, чтобы избежать спекания продукта и рекомбинации. [c.270]

Обработка результатов с целью оценки степени дисперсности эмульсии в каждом случае и сравнение между собой различных режимов показали, что величина удельной поверхности фазового контакта, возникающей в струйном экстракторе, значительно выше, чем в аппарате с механической мешалкой и в трубчатом экстракторе. В результате исследования гидродинамики эжекцион-ного смешения можно заключить, что струйный аппарат должен быть высокоэффективным экстрактором, так как интенсивное турбулентное смешение рабочей и подсасываемой жидкостей приводит к образованию развитой поверхности фазового контакта в течение чрезвычайно малого времени. Из-за свободной турбулентности массообмен между жидкостями должен протекать весьма быстро. [c.344]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология