Ядро потока

Фактом, что аналогия Рейнольдса недействительна для ламинарного потока, Прандтль воспользовался для объяснения наблюдавшихся отклонений, так как известно, что непосредственно у стенки пограничный слой всегда движется ламинарно в противоположность турбулентному ядру потока. Аналогия Рейнольдса в пограничном слое недействительна она требует дополнения в тех случаях, когда значение критерия Прандтля отличается от 1 (а при потоке компонента Рг равен критерию Шмидта , так как коэффициенты ведущего основного потока в пограничном слое содержат кинематическую вязкость V, коэффициент температуропроводности а и коэффициент [c.97]

Коэффициент теплопередачи в зоне кипения все время изменяется по высоте трубок. В режиме пузырькового потока он выше, чем в зоне предварительного нагрева. При переходе от пузырькового к стержневому потоку коэффициент теплоотдачи увеличивается и достигает максимума, а затем снижается при переходе от стержневого потока к кольцевому. При дальнейшем увеличении паросодержания паровой поток обладает такой кинетической энергией, что срывает пленку жидкости со стенок трубки. Жидкость при этом оказывается в ядре потока в виде брызг и капель, а паровой ноток соприкасается непосредственно со стенкой трубы. Такой гидродинамический режим называется туманообразным потоком . В этом [c.97]

В формулах (134), (136), (138) п (139) физические свойства жидкости берутся при средней температуре ядра потока. [c.152]

Диффузия вещества А из ядра потока через пограничный слой к внешней поверхности частицы катализатора. [c.122]

При обработке экспериментальных данных по внешней теплопередаче в неподвижном слое используется фактор теплопередачи аналогичный фактору (см. раздел 1.3). Тепловой поток между поверхностью с температурой и ядром потока с температурой Т равен [c.141]

Диффузия вещества В через пограничный слой в ядро потока. [c.123]

Несмотря на очевидную симметрию этих стадий относительно стадии 4 — химической реакции, анализировать такой процесс очень трудно. Так, скорость стадии 1 зависит от концентрации вещества А в ядре потока и у внешней поверхности частицы При анализе стадии 2 величина является граничным условием, а концентрация внутри пор катализатора — зависимой переменной. Стадия 3 зависит от а и концентраций адсорбированных веществ [c.123]

Внешняя массопередача определяет соотношение между концентрациями в ядре потока с. и с и концентрациями у внешней по- [c.127]

До сих пор мы не затрагивали эффектов, связанных с образованием перепада температур между ядром потока и внешней поверхностью частицы, а также внутри самого пористого зерна катализатора. [c.141]

Предположим, что Т постоянна для всей частицы катализатора, но отличается от температуры ядра потока Т из-за сопротивления теплопередаче от частицы катализатора к потоку реагирующих веществ. В обозначениях, принятых в главе VI, скорость переноса [c.285]

Теплоотдача к кипящему агенту в трубном пространстве осуществляется путем ядерного кипения и двухфазной конвекции в зоне кипения жидкости. В начале зоны кипения пузырьки пара, оторвавшиеся от стенок трубки, тонкой цепочкой движутся в ядре потока вверх. Такой гидродинамический режим называется пузырьковым потоком. В этой области теплопередача происходит только за счет кипепия и практически не зависит от двухфазной конвекции. По мере увеличения паросодержания (доли отгона) тонкая цепочка пузырьков пара увеличивается в объеме и сливается в большие стержни (поршни) пара, которые двигаются вверх в ядре потока. Такой гидродинамический режим называется стержневым потоком. В этой области теплопередача происходит как за счет кипения, так и за счет двухфазной конвекции. При дальнейшем увеличении паросодержания стержни пара сливаются в сплошной поток, несущий в себе капли жидкости. У стенок трубок остается тонкая пленка жидкости, которая имеет форму кольца (если смотреть в торец трубки). Такой гидродинамический режим называют кольцевым потоком. В этой области теплопередача практически осуществляется только двухфазной конвекцией. Влияние кипения на теплопередачу невелико. [c.97]

Эффективная внешняя диффузия реактантов из ядра потока к гюверхности зерен катализатора (внешняя диффузия). [c.96]

Оценим X как среднее расстояние, на котором скорость течения и уменьшается от максимального значения в ядре потока до нуля на его границах, образуемых внешней поверхностью зе- рен. Тогда градиенты скорости (первые производные) будут порядка и1Ь, а оператор Лапласа (вторые производные) — порядка / 2. [c.22]

Распределение температур в слое определяется коэффициентом теплопроводности зернистого слоя, а теплоперенос от слоя к наружной среде — коэффициентом теплопередачи /(. В отличие от процесса переноса теплоты в -незаполненных трубах при турбулентном режиме течения, здесь сопротивление теплопереносу из ядра потока к стенке трубы нельзя принимать сосредоточенным лишь в пограничном слое. [c.127]

При отсутствии внутренних источников теплоты температуры отдельных фаз в обогреваемой трубе с зернистым слоем при стационарном режиме могут заметно отличаться только вблизи стенки. Интенсивность межфазного теплообмена при Re, > 10 значительно выше теплопереноса за счет контактной теплопроводности между зернами слоя, и в соответствии с уравнением (IV. 84) величина (Г — 0) мала в ядре потока, где значения производных малы. [c.170]

При турбулентном режиме течения, вследствие статистического характера пульсационного движения, перенос массы в ядро потока считается аналогичным переносу массы по механизму молекулярной диффузии [401]. Эта гипотеза позволяет представить толщину турбулентного диффузионного слоя по тем же зависимостям, что и при молекулярной диффузии, но с коэффициентом эффективного турбулентного [c.160]

Теперь допустим, что величина йтр была получена для диффузора относительной шириной Ь. Момент трения М определяется главным образом трением в относительно тонком пристеночном пограничном слое, а в ядре потока вязкость газа на его движение практически не влияет. Поэтому в первом приближении положим, что у диффузора, отличающегося только шириной Ь [, момент трепия будет таким же, хотя производительность может значительно отличаться (параметры этого диффузора обозначим двумя штрихами). Выделив нз уравнения (4.16) момент М и приравняв правые части, получим [c.158]

Здесь р и С относятся к ядру потока газа и жидкости, а рг и i — к компоненту на межфазной поверхности со стороны газа и жидкости. [c.246]

В случае процесса, проходящего в гетерогенной системе и сопровождаемого химической реакцией, расчет наблюдаемой скорости превращения требует, как указано выше, учета параметров, имеющих решающее значение как для скорости химической реакции, так и для массопереноса. Для этого можно использовать различные методы. Один из них основан на изучении превращения в установившемся режиме, т. е. в состоянии динамического равновесия. Предположим, что реакционная система состоит из твердой фазы и жидкости (газа), в ядре потока которой концентрация исходного вещества постоянна и равна С. Исходное вещество диффундирует к межфазной поверхности и достигает там концентрации С . Скорость химической реакции на межфазной поверхности является функцией этой концентрации. При установившемся режиме количество исходного вещества, которое должно прореагировать в единицу времени на единице межфазной поверхности, равно количеству исходного вещества, перенесенному в зону реакции в результате диффузии. Для реакций первого порядка справедлива следующая зависимость [c.247]

Как следует из зависимости (УП1-168), скорость превращения, состоящего из двух последовательных этапов —диффузии исходного вещества к межфазной поверхности и химической реакции первого порядка на этой поверхности, можно также выразить кинетическим уравнением первого порядка относительно концентрации исходного вещества в ядре потока. Тогда константа скорости [c.247]

Концентрации исходного вещества в ядре потока и на межфазной поверхности приблизительно одинаковы, и диффузия не оказывает влияния на скорость превращения, которая обусловлена сопротивлением химической реакции. Это — так называемая кинетическая область протекания процесса. [c.248]

Здесь а - коэффициент теплоотдачи - температура поверхности тела Г, -температура в ядре потока. [c.169]

Здесь к,, и к,, - общие коэффициенты массоотдачи для фаз 1 и 2 к, и -частные коэф циенты массоотдачи с, и - концентрации в ядре потока (или средние по объему концентрации в соответствующих фазах) f и - равновесные концентрации в фазах [c.170]

Здесь s ч Ts - средние по поверхности капли концентрации и температуры с и T a - концентрации и температуры в ядре потока. [c.176]

По мере увеличения зона реакции сдвигается вправо и дпя достаточно больших концентраций при условии достигает ядра потока в фазе 2 (рис. 6.4). [c.268]

Если даже с. — концентрация в газовой или жидкой фазе у поверхности катализатора, она может отличаться от концентрации в ядре потока из-за недостаточной скорости массопередачн к внешней поверхности частицы катализатора. [c.121]

Второе граничное условие теперь изменится, так как не будет совпадать с — концентрацией вещества в ядре потока. Можно, однако, утверждать, что в стационарном режиме внешнедиффузионный поток вещества на внешнюю поверхность равен внутридиффу-зионному потоку внутрь частицы. Поэтому при X = а [c.139]

В своей более ранней работе [29] Коларж принимал, что внутренний масштаб турбулентности Хо вблизи стенки такой же, как в ядре потока, т. е. >-0 = /Ре /1, где — характерный размер системы (например, диаметр трубки), Ре — число Рейнольдса всего потока. В дальнейшем [30] он учел неизотропный характер турбулентности вблизи степкн и нашел следующую полуэмпирическую формулу для вычисления Хо [c.175]

Для таких процессов, как Аидкофазные с использованием твердого kata-лизатора совмещение реакции с массообменом, например, ректификацией, позволяет интенсифицировать массопередачу вещества между ядром потока и катализатором за счет увеличения скорости потоков и турбулизации. [c.191]

На рис. IV. 14 показаны результаты расчета отношения Ыио/Ыист по формуле (IV. 54) в зависимости от Не и я и в соответствии с данными по Хг и Нист, рекомендованными в разделах .3, стр. 123 и IV.4, стр. 138. В области ХоАг = 5—15 результаты расчета практически одинаковы. Из рис. IV. 14 следует, что только при Йе > 10 термическое сопротивление теплопереносу у стенки трубы становится соизмеримым с термическим сопротивлением теплопереносу из ядра потока к стенке. При Не < 10 и и > 10 основное сопротивление теплопереносу находится в самом зернистом слое. [c.139]

В одной из моделей механизм массопередачи упрощенно представляется следующим образом (рис. 9). Предполагается, что с обеих сторон от поверхности соприкосновения фаз в каждой фазе образуются неподвижные или ламинарнс движущиеся диффузионные слои (пленки), отделяющие пов(фхность соприкосновения от ядра потока соответствующей фазы. Ядро фазы — основная масса фазы, где происходит интенсивное перемешивание. Принимается, что вследствие I-нтенсивного перемешивания в ядре фазы концентрация распзеделяемого вещества в нем практически постоянна. Перенос вещества в ядре фазы осуществляется преимущественно за сче-- конвекции, т. е. движущимися частицами гасителя (распределяющей фа- ы) и распределяемого (целевого) вещества. [c.52]

Массообмен. Перенос массы в направлении поверхности соприкосновения фаз может происходить в результате молекулярной диффузии и конвекции, вызва.нной гидростатическими силами, течением потока или использованием перемешивающих устройств. Отдельный случай представляет собой движение турбулентного потока, в котором можно различить две зоны ламинарную (слой около поверхности соприкосновения фаз — пограничный слой) и турбулентную (в глубине фазы — ядро потока). В ламинарном слое вещество переносится главным образом молекулярной диффузией, а в турбулентной зоне в основном вследствие завихрений и флуктуаций локальной скорости движения потока. Считая, что в турбулентной зоне концентрация практически выравнивается, перенос массы в такой системе можно представить как молекулярную диффузию через пограничный ламинарный слой с эффективной (приведенной) толщиной. Перенос вещества до границы раздела фаз называется массоотдачей. [c.244]

Из сравнения этих зависимостей с выражениями (Vni-159) и (Vni-160) следует, что k = D bIz — коэффициент массоотдачи в единицах концентрации = Олв/С- Ггс) — коэффициент массоотдачи в единицах давления С, р — концентрация и парциальное давление компонента в ядре потока Си pi — концентрация и парциальное давление компонента у межфазной поверхности 2с — эффективная толщина пограничного слоя. [c.246]

Компонент А после диффундирования через пограничную пленку со стороны газовой фазы поглощается на межфазной поверхности и диффундирует затем в глубь жидкости, причем концентрация его в жидкости уменьшается быстрее, чем при физической диффузии, поскольку он вступает в химическое взаимодействие. Из турбулентной зоны (ядра потока) подводится компонент В, который в зоне реакции диффундирует в направлении, противоположном движению компонента А. Продукт реакции Р диффундирует одновременно с компонентом А в направлении турбулентной зоны жидкости. Изменения концентраций отдельных реагентов в ходе процесса показаны на рис. УП1-11. [c.255]

Согласно теории Уитмана и Льюиса, в ядре потока концентрахщя постоянная и процесс переноса описывается одномерным стационарным уравнением молекулярной диффузии в тонких пленках при условии фазового равновесия на границе раздела жидкость - жидкость или жидкость - газ. Скорость массопередачи по каждой из фаз определяется выражением (4.3), в котором частные коэффициенты массопередачи равны К1 =1)1/61 и К2 =02182, где >1, /)2, 51, 2 - коэффициенты диффузии и поперечные размеры пленок соответствующих фаз (см. рис. 4.1). Пленочная теория не дает методов для определения толщин пленок 5, и 62, которые зависят от физико-химических свойств жидкостей и гидродинамических условий протекаемых процессов. [c.173]

Приближенные методы решения при больших числах Пекле. Для больших значений критерия Пекле уравнение (4.42) для ядра потока (в области, непосредственно не премыкающей к поверхности капли и ее оси) имеет решение [c.182]

Коэффициент массоотдачи, входящий в критерий Шервуда, рас-считьшался по формулам (4.19) —(4.21). т. е. в предположении, что движущая сила равна с —со, где Сд — не зависящая от времени концен-градиция в ядре потока. [c.183]

Здесь уи Тс - концентрация и температура в ядре потока дс и Гд - средние по объему концентрация и температура в дисперсной фазе ф - коэффициент распределения и к- д - общие коэффициенты массопереноса со стороны сплошной и дисперсной фаз а - коэффициент теплопереноса а - площадь поверхности контакта фаз в единице объема колонны уЙ и (5 - скорость массо-и теплопереноса (знак М условно принимается положтельным при переходе компонента из дисперсной фазы в сплопшую). [c.218]

Глучаи, описываемые формулами (6.41) и (6.42), различаются тем, что в первом из них (зона реакции находится на поверхности раздела фаз) коэффищент массопередачи учитьшает сопротивление только фазы 7, а во втором (зона реакции находится на границе с ядром потока фазы 2) коэффициент массопередачи учитьшает сопротивление обеих фаз (К<0,/8г). [c.268]

Теоретические основы типовых процессов химической технологии (1977) -- [ c.193 , c.294 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов Издание 2 (1982) -- [ c.188 ]

Введение в моделирование химико технологических процессов (1973) -- [ c.97 , c.98 , c.137 ]

Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах (1977) -- [ c.54 ]

Жидкостные экстракторы (1982) -- [ c.75 , c.150 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология