Скорость относительная, между пузырями

Вопрос о скорости массопередачи между пузырем или каплей и сплошной фазой является одним из наиболее сложных в теории химико-технологических процессов. Процессы массопереноса в дисперсной и сплошной фазах имеют принципиальное различие. Оно является следствием различия гидродинамических условий в фазах сплошная фаза в значительной мере турбулизована за счет относительного движения дисперсной фазы дисперсная фаза состоит из отдельных частиц и имеет свои специфические источники конвекции. [c.197]

Выше было показано, что скорость всплывания одиночных пузырей в жидкости (но) вследствие их деформации стремится к постоянному значению, равному для воды 20—30 см/сек. Скорость всплывания пузырей относительно сосуда при диспергировании их через перфорированную тарелку больше Ыо и линейно возрастает со скоростью подачи газа. Последнее, очевидно, является следствием возникающих в барботажном слое конвективных токов жидкости. На наличие конвективных токов жидкости при интенсивном барботаже указывалось в литературе ранее [10]. Это явление используется также в барботажных аппаратах с диффузором для создания более регулярного тока жидкости (в диффузоре— вверх, между стенкой аппарата и диффузором — вниз). [c.373]

Зная количество газа, проходящего через псевдоожиженный слой в виде пузырей, и среднюю скорость последних, можно рассчитать общее расширение слоя. Если исключить из рассмотрения мелкие порошки, то при скоростях, близких к 7 , расстояние между частицами в непрерывной фазе остается, по существу, постоянным, проницаемость ее не изменяется и газ продолжает двигаться вверх со скоростью 17 1 относительно частиц. Отсюда следует , что [c.143]

На рис. ХУШ-З (нижняя кривая) иллюстрируется рост газовых пузырей показана частота их появления над поверхностью-слоя квадратного поперечного сечения (25 X 25 см), зарегистрированная с помощью киносъемки Значения частот усреднены для ранее указанного диапазона скоростей газового потока. Как видно из графиков (рис. ХУЩ-З), частота появления пузырей над поверхностью слоя (весьма низкая вблизи начала псевдоожижения) заметно возрастает с увеличением расширения слоя. Разность между значениями ординат двух кривых на рис. ХУШ-З равна числу пузырей, исчезнувших в слое за секунду вследствие суммарного эффекта коалесценции и дробления. Скорость коалесценции пузыря максимальна, если порозность слоя несколько выше, чем в точке начала псевдоожижения. Приведенные результаты хорошо согласуются с полученными ранее для слоев относительно мелких частиц. [c.661]

Большая скорость коалесценции пузырей в слоях мелких частиц относительно низкой плотности является, вероятно, результатом сравнительно высокой вязкости подобных слоев Для проверки этого предположения изучали связь между размером и скоростью подъема пузыря в жидкостном псевдоожиженном слое. Было установлено, что скорость газового пузыря увеличивается с его размером подобно тому, как это происходит в вязких жидкостях, но не так, как в воде. Авторы предложили теоретическую модель коалесценции, основанную на их наблюдениях за газовыми пузырями различных размеров, поднимающимися с неодинаковыми скоростями. [c.662]

Гидродинамический режим пассивной фазы принято считать близким к идеальному вытеснению отклонения от идеальности являются, главным образом, следствием различия скоростей подъема пузырей разного размера. Более сложен вопрос о перемешивании потока в активной фазе. В плотном слое твердых частиц, при относительно малых линейных скоростях потока, турбулентные пульсации не играют заметной роли и перемешивание потока может быть следствием только взаимодействия потока с подвижными твердыми частицами. Механизм перемешивания газа в активной фазе кипящего слоя состоит в увлечении твердыми частицами молекул реагентов, находящихся у поверхности частиц и внутри пор и адсорбированных на поверхности. Если основная часть переносимого вещества адсорбирована на поверхности частиц, константа равновесия между ядром потока и приповерхностным слоем связана с удельной поверхностью частиц о и сорбционными свойствами реагентов соотношением [c.311]

Псевдоожижение экстракционной системы, возникающее при снижении давления в экстракционном объеме, позволяет повысить эффективность экстрагирования путем интенсификации массообменных процессов, происходящих за счет кипения растворителя при более низких температурах. Для интенсификации массообмена между средами кипение имеет ряд преимуществ. Главное из них состоит в том, что паровые пузыри, образуясь и двигаясь с практически равными скоростями по всему объему слоя, создают, в отличие от разного вида вибраций, одинаковые условия во всех точках слоя и в возникновении новой фазы (паровых пузырей), отличающейся по плотности от основных взаимодействующих фаз и, вследствие этого, способствующей более энергичному относительному движению частиц и жидкости [2]. Этот способ используют в сахарной промышленности и практически не применяют в химико-фармацевтической. [c.483]

Другой аналогичной задачей является задача о выдавливании воздухом вязкой жидкости из капилляра (рис. 17.7) [19]. Течение аналогично течению в задаче о смазочном слое между вращающимися цилиндрами. Чтобы в этом убедиться, нужно связать систему координат с движущимся с постоянной скоростью и пузырем. Тогда пузырь неподвижен, а стенки капилляра движутся со скоростью и налево относительно пузыря. Возле фронта пузыря поверхность жидкости образует межфазную поверхность типа мениска, которая затем переходит в пленочное течение на поверхности капилляра. При малых числах Ке и Са уравнение движения сводится к балансу вязких и капиллярных сил. В переходной области возле фронта пузыря толщина слоя жидкости изменяется по закону [c.443]

Так как появление пузырей в псевдоожиженной системе аналогично закипанию капельной жидкости, то аналогию между жидкостью и псевдоожиженным слоем следует искать именно в диапазоне скоростей ожижающего агента от w q до шд. К сожалению, отсутствие достаточного количества данных не позволяет в настоящее время дать каких-либо рекомендации относительно методов расчета величины Wa, а тем более провести сопоставление закономерностей изменения температур кипения жидкости Ткип. и скорости появления пузырей wr,. [c.401]

Сравнивая рис. 6 и 9, видим, что скорость жидкости относительно пузыря составляет в расчете на сечение АА (см. рис. 6) величину Уь = 0,35 ( О) /2, причем Иъ представляет собой характерную скорость подъема пузыря в неподвижной воде. Таким образом, следует ожидать, что относительная скорость между жидкостью в сечении СС (рис. 9) и расположенным ниже пузырем составит 0,35 и, следовательно, абсолютная скорость должна составить О/Л+0,35 gDf/ . [c.45]

Эти выражения удовлетворяют уравнениям (4.4) и (4.5), причем на значительном удалении от пузыря (выше и ниже его) градиент давления, как это показано в приложении А.2, др)1ду = —/, Относительна Я скорость ожижающего агента в промежутках между частицами (мо) должна быть в К раз больше этого значения, так что [c.86]

Характерной особенностью псевдоожиженных слоев, в которых ожижающим агентом является газ, является образование в псевдоожиженном слое полостей, практически свободных от твердых частиц и называемых газовыми пузырями. Образование газовых пузырей обычно наблюдается в псевдоожиженном слое в том случае, если скорость ожижающего агента превышает скорость, необходимую для начала псевдоожижения. Однако иногда в определенном диапазоне скоростей может наблюдаться расширение псевдоожиженного слоя без образования пузырей. Как правило, такое явление наблюдается для псевдоожиженных слоев, состоящих из относительно мелких твердых частиц. В работах, посвященных исследованию псевдоожиженного слоя, совокупность газовых пузырей (где может присутствовать некоторое число отдельных попавших туда твердых частиц) весьма часто называют разбавленной фазой псевдоожиженного слоя. Остальную часть псевдоожиженного слоя называют плотной или эмульсионной фазой псевдоожиженного слоя. Между плотной и разбавленной фазами существует обмен газом. [c.116]

Обозначим через 1 5 среднюю скорость твердых частиц относительно окружающей их среды. Поверхность пузыря представляет собой поверхность раздела между ожижающим агентом, свободным от твердых частиц, а также смесью твердых частиц и ожижающего агента. Поэтому на поверхности пузыря [c.181]

Обе эти главные особенности течения были блестяще подтверждены уже первыми экспериментами, проведенными методом инжекции окрашенного газа-трассера [221, 222, 258]. В дальнейшем [236] была возможна не только качественная, но и количественная оценка параметров циркуляции жидкой фазы. Детальные эксперименты, проведенные Стюартом [236], позволили получить зависимость между относительным радиусом облака и относительной скоростью пузыря. При этом радиус облака или пузыря определялся как кривизна лобовой части облака или пузыря соответственно. [c.65]

В двухфазных моделях, рассмотренных выше, перемешивание газа в кипящем слое описывается коэффициентом продольного перемешивания в плотной фазе О диффузионного типа. Впервые он был введен в работе [190]. При этом предполагалось, что продольная диффузия газа в плотной фазе равна продольной диффузии частиц. При турбулентном режиме коэффициент О имеет физический смысл, если перемешивание рассматривается в достаточно большом относительно величины турбулентных пульсаций объеме. Принимается, что наличие пузырей в слое в определенных условиях может приводить к существенно неравномерному профилю скоростей псевдоожижающего газа в радиальном направлении и появлению вихревых циркуляционных течений, масштаб которых в некоторых случаях становится соизмеримым с размерами аппарата (251]. В работе [252] предложена более сложная модель, которая описывает появление вихревого движения в неоднородном кипящем слое как результат обмена газом и материалом между двумя фазами первой, где частицы, увлекаемые пузырями, движутся вверх, и второй. [c.120]

Испытания дозатора показали, что его воспроизводимость и точность около 1,5%, причем наблюдалось некоторое воспроизводимое уменьшение величины дозы при увеличении противодавления. Это связано с наличием воздушного пузыря в мертвом объеме (пространство между клапанами и плунжером). При рабочем ходе плунжера (вводе дозы) в зависимости от противодавления воздушный пузырь изменяет свой объем — при большем противодавлении пузырь становится меньше и больше жидкости остается в мертвом объеме. Величины вводимой дозы линейно снижаются с увеличением противодавления, при этом относительное уменьшение больше при малых дозах, когда полезный ход поршня соизмерим с мертвым объемом. Объем пробы 1 —10 мл, скорость ввода 2—3 сек. [c.66]

Оба описанных метода требуют определенных допуш,ений о перемещении центра пузыря относительно датчика. Обычно предполагают, что это перемещение происходит вертикально вдоль оси датчика. В действительности же датчик может касаться только края пузыря и измерять не его диаметр, а какую-либо вертикальную хорду (рис. 1У-2). Часто постулируют сферическую форму пузыря, хотя в действительности возможны значительные отличия. Даже для ориентировочного определения формы пузыря необходима серия миниатюрных зондов, что практически невозможно. При измерении скорости важно установить, что каждую пару сигналов дает один и тот же пузырь, однако между зондами пузыри могут делиться, сливаться и отклоняться от [c.125]

Никлин [76] показал, что подобная картина наблюдается и при непрерывном пропускании относительно мелких пузырей через трубу большого диаметра, как это изображено на рис. 10,а. Жидкость расположена на пористой перегородке, через которую непрерывно подается воздух, образуя мелкие пузыри все приведенные выше положения применимы и к данному случаю. Рассматривая состояние системы на участке ЕЕ Р Р, выбранном так, что поверхность ЕЕ проходит через жидкость между пузырями, можно видеть, что жидкость должна перемещаться вверх со скоростью газа и (см. рис. 10,а). [c.45]

Критерий (246) характеризует взаимодействие подъемной (архимедовой) силы в двухфазном слое, сил вязкостного трения в жидкой фазе и сил поверхностного натяжения. Критерий (247) характеризует соотношение между приведенной скоростью пара и предельной скоростью относительного движения одиночных пузырей, [c.114]

Более сложная попытка решения проблемы была опубликована Зенцем использовавшим распределение давлений по Бэгнольду отсутствие достаточных данных по распределению давлений не позволило завершить эту попытку. Предположение о том, что относительная скорость между газом в пузыре и нисходяш,им потоком твердых частиц должна быть равна скорости увлечения частиц, привело, как мы видели, к простому критерию однородности псевдоожижения. Подчеркнем, что имеется в виду диаметр пузыря, достигаемый перед тем, как увлечение частиц начнет лимитировать его рост. Здесь не обязательно подразумевается максимальный размер пузыря в данной системе. [c.34]

При UJu f >1 газ остается с пузырем и контакт его с непрерывной фазой твердых частиц происходит в границах, определяемых уравнением (VIII,36). Было установлено хорошее соответствие между экспериментальными данными и рассчитанными на основе относительно простых теоретических моделей Здесь рассматривали мелкие частицы либо высокие скорости газа (или то н другое вместе), когда вокруг нузыря образуется газовое облако, влияние которого несущественно. [c.364]

Характеристики псевдоожижен/юго слоя. Газовая фаза проходит снизу вверх через слой твердого зернистого материала со скоростью, обеспечивающей переход твердых частиц во взвешенное состояние. Исследование псевдоожиженного слоя показало, что он не является однородным наличие газовых пузырей среди турбулентно- и толчко-образнодвижущихся частиц твердого материала создает видимость кипения слоя. Пузыри газа просачиваются между частицами твердой фазы, имеющими во взвешенном состоянии относительно небольшой контакт одна с другой. Типичная картина внутреннего состояния псевдоожиженного слоя показана на рис. 1Х-39. [c.290]

На рис. 5 показан небольшой с ф е р и ч е с -ки-колпачковь Й иузырь в псевдоожи кен-ном слое, полагаемый стационарным твердые частицы текут вокруг него вниз. Соответствие между дву.хфазными системами и псевдоожиженными слоями предполагает, что нисходящее движение частиц в последних производит действие, аналогичное сдвигающем" действию одной жид- ости относительно другой в двухфазной системе. Есл 1 9 го так, то можно ожидать циркуляцию внутри иузыря исевдоожиженном слое. Величина скорости циркуляции долж иа соответствовать максимальной скорости потока частиц, обтекающих пузырь, т. е. скорости в точках В и С на рнс. 5, Развиваемая далее теория устойчивости иузыря в псевдоожиженном слое строится на предположении что внутри иузыря существует циркуляция. [c.118]

Эллион Л. 31] провей наблюдения за поведением пузыря ССЦ а я к меньше, чем у воды) и Н2О при наличии аэрозолей (о в этом случае будет меньше, чем у чистой воды). Указанные пузыри вырастали и оставались затегл по существу неподвижными на поверхности или около нее. Эллион объяснил это явление наличием своего рода равновесия между испарением в нижней части и конденсацией в верхней части пузыря указанное состояние могло быть достигнуто только благодаря относительно низкой скорости роста пузыря. Подобные, кажущиеся неподвижными, пузыри, а также пузыри, движущиеся вниз, можно наблюдать в наполненном водой стеклянном сосуде на горячей плите. Трефетен [Л. 96], наблюдавший это явление, полагает, что оно может быть результатом изменения сг по окружности пузыря. Поверхностное натяжение на поверхности пузыря, удаленной от греющей поверхности, больше, так как она холоднее. В результате эта часть пузыря сжимается, а на прилегающие слои жидкости будут действовать силы, вызывающие ее перемещение в направлении от греющей поверхности. [c.229]

Зубер полагает, что при максимальном тепловом потоке пар, покидающий паровую пленку, имеет форму пульсирующих круглых струй, своего рода вихревых пучков. Между эти ли паровыми струями движется жидкость. Объемная скорость движения жидкости по направлению к греющей поверхности равна объемной скорости движения пара от поверхности. Наличие на поверхности раздела относительной скорости обусловливает неустойчивость струй, в результате чего они. разбиваются на отдельные сферы. Используемый критерий устойчивости дает следующие соотношения для частоты и пространственного распределения пузырей [c.249]

Поведение частиц в ПС отличается сложным статистическим характером частицы перемещаются по объему ПС как в составе пакетов дисперсного материала, так и индивидуально при распаде одного пакета и образовании другого. Пакеты совершают случайное движение в результате прохождения через слой газовых пузырей, а также могут совершать циркуляционное движение. Каждая частица твердого материала в течение некоторых интервалов времени может находиться в составе пакета около стенки, в основной массе ПС, внутри газового пузыря при этом характер обтекания поверхности частицы газовым потоком оказывается различным (внутри пакета газ фильтруется со скоростью, близкой к Ыкр, и частица не имеет возможности индивидуально вращаться, а в газовом пузыре относительная скорость скольжения близка к скорости витания и частицы могут вращаться). Кроме того, каждая частица находится на разных уровнях по высоте ПС случайное время, контактируя с газом, имеющим различные температуры. Отмеченные обстоятельства не позволяют использовать для расчета коэффициента межфазной теплоотдачи ос соотношения, полученные в опытах с закрепленными индивидуальными частицами и в опытах с плотным слоем или с газовзвесью. Поскольку теоретические расчеты интенсивности конвективной теплоотдачи здесь невозможны, то надежные данные по средним величинам а и зависимости а от основных параметров можно получить из экспериментов с ПС дисперсного материала. Однако экспериментальное исследование межфазной теплоотдачи здесь осложнено тем, что при значительном теплостоке от газа на суммарную поверхность частиц газовый поток может принимать температуру, близкую к температуре поверхности частиц уже на сравнительно небольших расстояниях от газораспределительной решетки. При этом точность определения средней разности температур между газом и поверхностью дисперсного материала оказывается незначительной и существенно зависящей от принятой модели движения сплошной фазы через ПС (полное вытеснение, наличие продольного перемешивания, учет газовых пузырей и т. д.). [c.199]

Образование пузырей. На некоторых красках образование пузырей может происходить и в отсутствие коррозии. Мэйн наносил пленки пластифицированного полистирола на стекло и погружал образцы в воду пузыри образовывались и увеличивались в размерах со временем они не содержали в себе жидкости. Пузырение было более сильным в дистиллированной воде, чем в морской воде, но распределение их на поверхности зависело от выбранного пластификатора. Он приписал такое пузырение абсорбции воды пленкой, которая при отсутствии,давления может вызывать увеличение объема если пленка хорошо прилипает к основе, возникают внутренние напряжения, но на некоторых участках с плохой адгезией эти напряжения могут быть сняты, если пленка отслаивается и образуется пузырь соль в воде, по-видимому, препятствует прохождению воды в вещество пленки, поскольку отделение воды из раствора (который при этом становится более концентрированным) требует увеличения свободной энергии таким образом, соль уменьшает скорость образования пузырей, как установил Мэйн. В противоположность этому, любое растворимое в воде вещество внутри пленки будет способствовать проникновению воды в пленку и будет усиливать процесс образования пузырей. Кительбергер и Элм в своей теории пузырения постулируют присутсвие водорастворимых веществ в пленке, однако присутствие таких соединений в некоторых пленках, подвергающихся пузырению, кажется маловероятным, а известные факты могут быть объяснены по-иному. Напротив, растворимые вещества могут играть существенную роль в образовании пузырей другого типа. Когда сталь, покрытая пластифицированным полистиролом, помещена в соленую воду, образуются пузыри, содержащие сильно щелочную жидкость по данным Мэйна, концентрация щелочи колебалась от 0,59 до 1,31 н. Такие пузыри, по-видимому, возникают на катодных участках, где образуется щелочь, и щелочь, подползающая между металлом и пленкой, вызывает отслаивание последней. Кроме относительно больших прозрачных пузырей, на катодных участках Мэйн наблюдал маленькие пузырьки с ржавчиной на анодных точках. [c.509]

Относительно условия (а) следует заметить, что в колоннах, работающих при скоростях пара, обычных в практике, весьма вероятно, что соприкосновение между паром и жидкостью, происходящее благодаря действию пузырей, дополняется соприкосйовением в пространстве над тарелкой, происходящим вследствие непрерывного разбрызгивания капелек жидкости, поднимающихся с тарелки, Влияияе этого фактора трудно учесть количественно. Упрощенная зависимость, полученная при допущении условий (а) и (Ь), имеет вид [c.717]