Устойчивость пузыря

Дэвидсон и Харрисон вычисляли максимальный размер устойчивого пузыря, приравняв скорость его подъема и экспериментально измеренные скорости витания частиц. Они выявляли зависимость отношения диаметров пузыря и частицы (а не просто диаметра пузыря) от размера частиц, разности плотностей твердого материала и ожижающего агента и вязкости последнего. Если в данной системе отношение диаметров пузыря и частицы менее 1, то псевдоожижение следует считать однородным в диапазоне 1—10 псевдоожижение носит переходный характер от однородного к неоднородному если указанное отношение превышает 10, можно определенно ожидать интенсивного образования пузырей. Данный подход, несомненно, обоснован и согласуется с экспериментом однако, размеры пузырей, рассчитанные по упомянутому отношению, оказываются меньше обычно наблюдаемых в неоднородных псевдоожиженных системах. [c.34]

Некоторые другие подходы к проблеме однородного и неоднородного псевдоожижения базируются на определении максимального размера устойчивого пузыря в противоположность концепции о том, будут ли вообще в системе существовать различимые, пузыри. [c.33]

В. Газовый поток и устойчивость пузыря [c.165]

Дэвидсон и Харрисон при анализе устойчивости пузыря рассматривали не сквозной поток (его скорость действительно близка к 3 7 , ), а скорость газа, циркулирующего внутри пузыря. Именно последняя (а точнее в сумме с величиной определяет устойчивость пузыря при этом ско- [c.138]

Устойчивость пузыря. Поднимающиеся пузыри, охватывающие вертикальные стержни, по-видимому, исключительно устойчивы. Их колебания и частичное разрушение здесь, вероятно, не так часты, как в случае одиночных пузырей, причем пузыри, охватывающие стержень, не так легко покидают его,,чтобы последовать за другими пузырями. Поэтому в псевдоожиженном слое с тонкими вертикальными стержнями по сравнению со свободным слоем наблюдается более редкая поперечная (в направлениях, не совпадающих с вертикальным) коалесценция пузырей. [c.534]

Пузыри, поднимаясь в слое, непрерывно увеличиваются вследствие коалесценции, пока не достигнут либо максимального размера, либо диаметра аппарата. Было высказано предположение что максимальный размер устойчивого пузыря достигается, когда скорость его подъема становится равной скорости витания твердых частиц. Максимальный диаметр устойчивого пузыря может быть найден по формуле [c.555]

При скоростях газа и, значительно превышающих скорость витания частиц, максимальный диаметр устойчивого пузыря не может быть достигнут. В этом случае скорость подъема пузыря. составляет [c.555]

При динамическом взаимодействии газа и жидкости происходит дробление и коалесценция пузырей, вследствие чего в барботажном слое образуются энергетически более устойчивые пузыри, размеры которых не зависят от условий внедрения газа в жидкость. На основе [c.268]

Воздух—азот Мыльная пленка Пузыри 0,5 То же, что и выше нужен мыльный раствор, который дает плотные устойчивые пузыри [c.493]

При интенсивных режимах барботажа и в высокодисперсных системах газ — жидкость закономерности движения отдельных пузырей или капель нарушаются, поэтому они не описывают группового движения пузырей и капель. При интенсивных режимах течения газожидкостных систем в результате динамического взаимодействий фаз, приводящего к дроблению и коалесценции пузырей и капель, образуются энергетически наиболее устойчивые пузыри [c.160]

Хотя двухфазная теория не может объяснить многих явлений в псевдоожиженных системах и не во всех случаях подтверждается экспериментальными данными, изложенные представления о механизме возникновения, движения и устойчивости пузырей могут сыграть положительную роль в изучении природы псевдоожиженного слоя. [c.38]

Некоторые из предложенных идей носят умозрительный характер в определенной степени они приводятся здесь с целью стимулирования дальнейших исследований. Примером может служить теория устойчивости пузырей в псевдоожиженных системах, изложенная в главе пятой, поскольку она еще не разработана в деталях, хотя и дает, по-видимому, объяснение различий между однородным и неоднородным псевдоожижением ("частично количественного характера). [c.12]

В пятой главе анализируется вопрос об устойчивости пузыря, что позволяет установить связь между такими существенно различными состояниями системы, как однородное и неоднородное псевдоожижение. [c.37]

УСТОЙЧИВОСТЬ ПУЗЫРЕЙ в ПСЕВДООЖИЖЕННЫХ [c.99]

С целью упрощения последующего а нализа устойчивости пузыря предположим, что упомянутый восходящий ПОТОК внутри пузыря слагается из потоков внутренней циркуляции и ожижающего агента через пузырь. Этот постулат далее рассматривается и детально разрабатывается в разделе 5.5, но исходное положение (т. е. упрощенная гипотеза), что остается [c.103]

МАКСИМАЛЬНЫЙ РАЗМЕР УСТОЙЧИВОГО ПУЗЫРЯ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ [c.103]

СОПОСТАВЛЕНИЕ ТЕОРИИ УСТОЙЧИВОСТИ ПУЗЫРЕЙ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ [c.107]

В соответствии с изложенной выше теорией, различие в поведении систем, псевдоожижаемых газом и капельной жидкостью, объясняется различием в устойчивости пузырей в этих системах. В большинстве систем, псевдоожиженных газами, устойчивы крупные пузыри, тогда как при псевдоожижении капельными жидкостями в большинстве случаев наиболее крупные пузыри сопоставимы но размерам с твердыми частицами, и в этом случае наблюдается плавное псевдоожижение. К подобным выводам пришли Симпсон и Роджер [111] на основе проведенной ими экспериментальной работы с легкими частицами, псевдоожижаемым и газами под давлением,, и тяжелыми частицами с водой в качестве ожижающего агента. [c.107]

Азбель [61], учитывая, что дробленпе п коалесценция газовых пузырей приводит к образованию энергетпческп более устойчивых пузырей среднего размера, разработал метод теоретического нсследования барботажных процессов путем изучения энергетического баланса системы с использованием вариационных принципов механики. Для расчета среднего радиуса пузырей Азбель предло л ил использовать уравнение [c.295]

При количественном сопоставлении теории с экспери.ментом очень важно представлять себе, что прежде всего теория позволяет рассчитать максимальный размер устойчивого пузыря, характерного для данной системы. Сравнение расчетных и экс- [c.110]

ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАССМОТРЕНИЕ ТЕОРИИ УСТОЙЧИВОСТИ ПУЗЫРЕЙ [c.112]

Роуз [97] и Мак-Вильям [71] измеряли интенсивность циркуляции воздуха внутри орошаемого водой колокола, как это показано на фото 10. Они установили, что скорость восходящего потока циркулирующего воздуха по оси пузыря составляла приблизительно одну четверть от скорости Иь, вычисленной яри подстановке величины объема колокола в уравнение (2.19). Если этот вывод учесть при расчете устойчивости пузыря, то устойчивыми окажутся пузыри значительно большего размера, чем это следует из рис. 33 и 34. [c.113]

Эмпирическая формула (VIII, 15) не отвечает очевидному граничному условию jr (/r)min при I -> оо, причем частота г)т п определена макси-мальньш размером устойчивого пузыря и зависит от расхода газа. Видимо, более обоснованной была бы, например, зависимость типа fr = fr)ai n + -1- (х е" 3, где частота в нижнем сечении (при г = 0) теперь составляла бы не 1, а tti -I- (Wmin- — Прим. ред. [c.342]

Аппараты с образованием межфазной поверхности за счет энергии компримированного газа целесообразно применять в тех случаях, когда требуется большой рабочий объем жидкости, а в качестве газовой фазы используется воздух, содержащий около 80 % инертного азота, кинетической энергии которого достаточно для обеспечения необходимых условий пневмоперемешивания и массообмена. В таких аппаратах газовые пузыри обычно имеют достаточно крупные размеры (от 3 до 20 мм), практически не зависящие от конструкции газораспределительных устройств, а определяемые только условиями устойчивости пузырей в турбулентном газо-жидкостном потоке [1, 2]. Поверхность контакта фаз невелика и, как правшю, не превышает 200-250 м /м . Объемный коэффициент массопереноса обычно находится в пределах от 0,01 до 0,05 с . [c.512]

Инжекционный режим. Дальнейшее увеличение нагрузок по газу приводит к тому, что непрерывной фазой становится газ, а дисперсной — жидкость. Структура дисперсной системы в ин-жекщюнном режиме характеризуется наличием значительных газовых пустот, подвижных агрегатов жидкости с мелкими пузырями и циркуляционными токами по высоте слоя. Характерной особенностью дисперсной системы в этом режиме является также наличие интенсивных пульсаций газосодержания и перепада давления в слое. Для инжекционного режима характерно также интенсивное обновление поверхности контакта фаз газовых агрегатов и исключительная устойчивость пузырей небольшого размера в агрегатах жидкости. [c.119]

В данной книге изложены основы теоретической интерпретации поведения псевдоожиженных систем, вопросы образования, движения, коалесценции и устойчивости пузырей, а также применения разработанной теории к проблемам катализа. Теоретический анализ сопровождается сопоставлением с экспериментальными данными. Такое совместное рассмотрение теории к результатов э /сперементальных работ самих авторов и других исследователей, представляется полезным в аспекте моделирования и перехода от лабораторных приборов к пилотным и промышленным аппаратам. [c.4]

D главе первой было отмечено, что, в слое твердых частиц, лсевдоожижеиных газом, обычно появляются пузыри, и в этом случае псевдоожижение называется неоднородным (агре-гативны1м). При псевдоожижении твердых частиц капельными жидкостями расширение слоя, как правило, происходит плавно, и тогда говорят об однородном псевдоожижении. В настоящее время имеется множество данных [40, 111] о том, что между псевдоожиженны Ми системами этих двух типов нельзя провести четкой границы. В данной главе рассматривается вопрос о том, каким образом можно заранее, исходя из устойчивости пузырей, предсказать, будут ли возникать пузыри в данной псевдоожиженной системе. [c.99]

Условие устойчивости пузыря в псевдоожиженном слое. Рассмотрим вероятное поведение твердых частиц (к этому вопросу мы верне.мся в разделе 5.5), переносимых из гидродинамического следа внутрь пузыря. [c.103]

Из этого условия, как легко видеть, следует, что при псевдоожижении газом будут устойчивы пузыри больших размеров, чем при псевдоожижении капельной жидкостью. Величины 11ь (а значит и Ос) примерно одинаковы при псевдоожижении газом и капельной жидкостью, если рассматриваются пузыри оди-иакоБого размера. Однако скорость свободного падения частицы в газе нередко в 1000 и более раз превышает эту величину для капельной жидкости. По этой причине упомянутое выше условие (п. 1) выполняется в случае псевдоожижеиия капельной жидкостью при меньшем размере пузыря, чем в случае псевдо-ожижения газо.м. [c.103]

В первой формулировке теории устойчивости пузыря Харрнсон с сотрудникамн [40] воспользовался для оценки величины /г полуэмпирической формулой Раби [106]. Но эта формула становится неточной для частиц крупнее 1 мм, поэтому в настоящей монографии величина сопоставляется с полученными из опыта значениями приведенными Хейвудом. Такое уточнение привело к изменению некоторых числовых результатов, но Общие положения остались неизменными. [c.104]

Из рассмотренного ранее условия устойчивости -пузыря следует, что при иь>Ы1 пузырь будет удерживать частицы, попадающие в него из гидродина.мического следа. Следовательно, равенство и1, = 11г является критеривхМ, позволяющим определить максимальный объем устойчивого пузыря Ут в псевдоожиженном слое. Этот объем может быть также охарактеризован максимальным диаметром эквивалентной сферы Д,,, = (61Лп/л ) Если принять 1) равной величине и,, в уравнении (5.1), то получаются значения Д,, , приведенные а рис. 33 и 34 для псевдоон<и/кения в0зду. 0 м п водой соответственно. На этих графиках отношение Ь уМ представлено в виде функции ст размера частиц с1 для различных значений разности плотносте ] тверды.х частиц и ожижающего агента Лр — лч- Г- г [c.104]

Вязкость псевдоожижаюш,его агента. Анализ устойчивости пузыря показывает, что влияние вязкости ожижающего агента на характер псевдоожижеиия проявляется в наибольшей степени для мелких частиц. Влияние вязкости можно проследить на фото 7, из которого видно, что с увеличением концентрации глицерина в воде псевдоожижение становится более плавным. [c.108]

Псевдоожижение свинцовой дроби воздухом или водой. Различие устойчивости пузырей при псевдо-эжижении газами и капельными жидкостями отмечалось в разделе 5.2 и было показано на фото 8 и 9, где демонстрируется псевдоожижение слоя свинцовой дроби в аппарате диаметром 76,2 мм. Приближенные значения отношения Demid в это.м случае составляют при псевдоожижении воздухом 40 000, при использовании воды в качестве ожижающего агента 45. Следовательно, при работе с частицами диаметром 0,76 м.и можно ожидать, что для сисге.мы свинцовая дробь— воздух пузыри будут оставаться устойчивыми вплоть до диаметра около 30 м, а при использовании воды наибольший диаметр устойчивых водяных пузырей не должен превышать 25 мм. Это полностью соответствует наблюдениям, подтвердившим, что пузыри большего размера, введе1нные в слой, как это показано на фото 9 (см. стр. 166), являются неустойчивыми и обнаруживают тенденцию к распаду. [c.108]

Одной ИЗ первых попыток установления критерия, ограничивающего однородное и неоднородное состояглие псевдоожиженных систем, была попытка Вильгельма и Квока [128] охарактеризовать поведение систем с помощью критерия Фруда ( г = и дй). При этом для однородных систем принималось характерным значение Рг<1, а для неоднородных Рг>1. Этот критерий МОЖНО получить из теории устойчивости пузырей. [c.110]

Пкнчбек и Поппер [83] установили, что отнощение и /ио для. псевдоожиженных систем изменяется в диапазоне 10—75. Тогда, используя условие, устойчивости пузыря, получим [c.110]

В приведенной теории ничего не говорится о механизме нарушения устойчивости пузыря, т. е. о том моменте (см. фото 9), когда частицы покидают гидродинамический след и попадают в пузырь. Теория расоматривает только возможность попадания частиц в пузырь в связи с циркуляцией ожижающего агента внутри пузыря. [c.112]

Можно оценить величину локальной скорости в точках В (см. диаграммы на рис. 35). Как было показано в четвертой главе, -полный поток через диаметральное сечение рассматриваемого объема, нормальное к направлению основного потока ожижающего агента, в соответствии с уравнением (4.20) должен быть равен 3i7o.Tta , где Uo—-скорость начала псевдоожижеиия и а—радиус рассматриваемого сферического объема. Следует подчеркнуть, что этот поток проходит через сечение ABA на р ис. 35, а, б, в, г, д, а потому локальная скорость в точке В всегда больше, чем ЗОо, в особенности, когда область внутренней циркуляции в рассматриваемом объеме относительно велика, как это показано на рис. 35,d. В общем, можно показать [85], что локальная скорость в точке В всегда превышает величину Ub, несомненно играющую определенную роль при установлении критерия устойчивости -пузырей, как это было показано в разделе 5.2. [c.115]

Предшествующий анализ нуждается в экспериментальном подтверждении, прежде чем его можно будет с до-стато-чным -основанием применить к задаче об устойчивости пузыря в псев-доожижевно-м слое. Кроме того, тот факт, что форма реального пузыря в действительности не является сферической, будет влиять, по крайней Meipe в деталях, на характер пото-ков ожижающего агента. Однако -имеются, види.мо, веские основания для предп-оложения о том, что -в пузыре с лобовой частью сферической формы -имеется восходящий по-ток ожижающего агента по о-си -пузыря со скоростью -порядка Ub. В определенных условиях последняя достаточно высока, чтобы увлечь частицы из гидродинамического следа в-нутрь пузыря -и вызвать таким образом его разрушение. [c.115]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология