Идеальное перемешивание кривые отклика

Рис. 3.8. Кривые отклика объекта идеального перемешивания

Для описания действительной картины изменения концентраций (или температур) в этих аппаратах необходимо иметь какую-то количественную меру степени перемешивания, т. е. степени отклонения реальной гидродинамической структуры потока от структуры, отвечающей идеальному вытеснению или идеальному смешению. Чтобы найти такую меру, выраженную численными значениями какого-либо одного или нескольких параметров, обычно прибегают к описанию структуры потока при помощи той или иной упрощенной модели, или физической схемы, более или менее точно отражающей действительную физическую картину движения потока. Этой идеализированной физической модели отвечает математическая модель — уравнение или система уравнений, посредством которых расчетом определяется вид функции распределения времени пребывания. Далее сопоставляют реально полученный опытным путем (из кривых отклика) вид функции распределения с результатом расчета на основании выбранной идеальной модели при различных значениях ее параметра (или параметров). В результате сравнения устанавливают, соответствует ли с достаточной степенью точности выбранная модель реальной гидродинамической структуре потока в аппарате данного типа, т. е. адекватна ли модель объекту. Затем находят те численные значения параметров модели, при [c.123]

Рассмотренные вьппе модели потоков одного типа применимы во многих реальных ситуациях. Однако для некоторых систем кривые отклика настолько специфичны, что необходимо применение моделей, допускающих сосуществование разных типов потоков. Например, поток газа через кипящий слой контактного материала можно рассматривать как состоящий из двух потоков идеального перемешивания (создающего кипящий слой) и идеального вытеснения (проходящего через аппарат в виде газовых пузырей). В этом случае на Л-кривой получим линию с экстремумом вблизи начала координат. Поскольку эксперимент соответствует этим представлениям, была создана так называемая двухфазная модель кипящего слоя. [c.125]

Рис. 1У-4. Кривые отклика аппарата идеального перемешивания при ступенчатом (/ -кривая) и импульсном (Л-кривая) изменении концентрации индикатора.

Рис. IV-6. Кривые отклика каскада М одинаковых аппаратов идеального перемешивания при ступенчатом (f-кривая) и импульсном (Д-кривая) изменении концентрации индикатора [14].

Наличие шнека для транспорта ионита исключает перемешивание гранул вдоль аппарата, т. е. время пребывания всех частиц ионита в аппарате можно считать одинаковым и равным отношению объема системы к объемному расходу ионита. То же самое характерно и для отмывающего агента. Поэтому можно предположить, что движение фаз в аппарате для отмывки ионита от избытка серной кислоты близко к режиму идеального вытеснения. Это предположение подтверждается формой кривой отклика на импульсное возмущение (обработка которой приводит к числу ячеек идеального перемешивания более сорока), получаемой на опытном образце аппарата в рабочих диапазонах расходов. [c.393]

Перемешивание твердых частиц в слоях, содержащих решетки провального типа или поперечные перегородки. Проницаемые для твердых частиц решетки (поперечные перегородки) при установке их в достаточном числе оказывают определяющее влияние на перемешивание в масштабах всего слоя. Выбор модели перемешивания для отдельной ячейки становится несущественным. Если число ячеек велико, то принимаем в них идеальное смешение. Величины циркулирующих потоков выразятся через моменты кривых отклика с помощью системы [c.57]

Таким образом, получены аналитические, графические и машинное решения модели идеального перемешивания при этом установлен характерный вид функций отклика ( -кривой и С-кривой) при соответствующем возмущении на входе в аппарат идеального перемешивания. Вид этих функций отклика определяется структурой потока в аппарате. [c.99]

Поскольку характер функции отклика (реакции объекта) известен, то можно решить обратную задачу — экспериментально получить / -кривую либо С-кривую на исследуемом аппарате и сравнить их с соответствующими кривыми модели идеального перемешивания. При удовлетвори- [c.99]

На рис. VI- представлены кривые отклика для режимов идеального вытеснения, идеального перемешивания и при некоторых промежуточных условиях. [c.156]

Сравнение кривых отклика, полученных экспериментально на (рис, У1-2 и У1-3), с кривыми отклика, рассчитанными для идеальных случаев, показывает, что режим течения газа в псевдоожиженном слое существенно отличается от предельных режимов идеального вытеснения и перемешивания, и, следовательно, поведение газа в слое не может быть описано с помощью этих простейших моделей. [c.157]

Не будем более подробно останавливаться на изучении функций РВП, описывающих отдельные области аппарата, а приведем пример, иллюстрирующий возможности использования статистического метода при изучении функций РВП всего аппарата в случае гидродинамического режима, более сложного, чем рел<им идеального перемешивания. А именно, получим выражение для функций РЕП тех гидродинамических режимов, которым соответствуют кривые отклика, изображенные на рис. 20, б и 21,6. [c.170]

При идеальном перемешивании жидкости предполагается, что вся индикаторная метка мгновенно распределится во всем объеме реактора и в дальнейшем индикатор будет вымываться из реактора (изменение концентрации индикатора на выходе показано кривой 3 на рис. 32). Промежуточный режим движения жидкости между идеальным вытеснением и идеальным смешением будет характеризоваться кривой отклика 2 (см. рис. 32), соответствующей диффузионной модели потока или аппроксимирующей ее модели каскада реакторов идеального перемешивания. Действительное время пребывания жидкости в сооружении (см, рис. 32) определяется в этом случае как время, соответствующее центру тяжести площади, которая ограничена кривой и осью абсцисс и находится по выражению [c.239]

Рис. II. 26. Кривые отклика для различных моделей структуры потока а—идеальное вытеснение б—идеальное перемешивание в,—однопараметрическая днффу-знонная модель вг—двухпараметрическая диффузионная модель з—ячеечная модель

В ряде случаев необходимо оценить степень отклонения реального сооружения от идеального. В этом случае используют С-кривую отклика для определения степени внутреннего перемешивания х. определяемую как отношение количества индикатора, вышедшее за [c.240]

Для описания действительной картины изменения концентраций (или температур) в этих аппаратах необходимо иметь какую-то количественную меру степени перемешивания, т. е. степени отклонения реальной гидродинамической структуры потока от структуры, отвечающей идеальному вытеснению или идеальному смешению. Чтобы найти такую меру, выраженную численными значениями какого-либо одного или нескольких параметров, обычно прибегают к описанию структуры потока при помощи той или иной упрощенной модели или физической схемы, более или менее точно отражающей действительную физическую картину движения потока. Этой идеализированной физической модели отвечает математическая модель — уравнение или система уравнений, посредством которых расчетом определяется вид функции распределения времени пребывания. Далее сопоставляют реально полученный опытным путем (из кривых отклика) вид функции распределения с результатом расчета на основании выбранной идеальной модели при различных значениях ее параметра (или параметров). В результате сравнения устанавливают, соответствует ли с достаточной степенью точности выбранная модель реальной гидродинамической структуре потока в аппарате данного типа, т. е. адекватна ли модель объекту. Затем находят те численные значения параметров модели, при которых совпадение опытной и расчетной функций распределения наилучшее. Указанные значения в дальнейшем применяют при расчете процесса в конкретном аппарате. Обобщая эти данные, получают уравнения для расчета значений параметров модели при разных гидродинамических условиях работы и размерах аппаратов данного типа. [c.127]

При помощи метода трассера можно изучать интенсивность перемешивания и другие параметры потока в промышленной колонне, работающей в замкнутом цикле и непрерывном режиме. В этом случае трассер будет частично возвращен в аппарат вместе с циркулирующей нагрузкой, поэтому форма сигнала на входе системы будет отличаться от идеальной (импульсной или ступенчатой), а кривая отклика не будет совпадать с плотностью или функцией РВП. Для определения РВП при исследовании гидроди- [c.147]

Кривые стационарного состояния, полученные для трубчатого реактора с поперечным перемешиванием и рециклом, в общем уже знакомы из изучения моделей других реакторов. Как и прежде, наблюдается либо единственное состояние, либо три состояния. Для случая трех состояний при низкой и высокой степени превращения система устойчива в малом, а промежуточное состояние неустойчиво. То, что единственное стационарное состояние может быть неустойчивым не вызывает удивления, так как аналогичное поведение уже наблюдалось для проточного реактора с перемешиванием, трубчатого реактора идеального вытеснения с рециклом и трубчатого реактора с продольным перемешиванием. Типичные результаты для трубчатого реактора с поперечным перемешиванием и рециклом приведены на рис. 1Х-9. Точки, отмеченные цифрами, показывают последовательные состояния элемента потока каждый раз, когда он находится на входе в реактор. Состояния элемента потока сходятся к предельному циклу после приблизительно 40 проходов по контуру рецикла. Отклики в промежуточных состояниях были получены с помощью интегрирования уравнений (IX, 48). При этом вычислялась средняя по сечению концентрация и температура на выходе из реактора, а для определения видоизмененных условий на входе использовались граничные условия рецикла (IX, 1). [c.237]

Рио. Ш-7. Кривые отклика каскада М одинаковых аппаратов идеального перемешивания при ступенчатой (F-кривая) я инпульсвои (R-кривая) нзменеиии концентрации индикатора [8, 14]. [c.109]

Интересно отметить, что применяя для аппаратов с кипящим слоем С 140а в качестве индикатора, мы наблюдаем при малых диаметрах аппарата режим, близкий к идеальному вытеснению. При увеличении диаметра установлен двухфазный режим, характеризующийся двумя пиками на кривой отклика и значительным продольным перемешиванием. Дальнейшее увеличение диаметра приводит к режиму, близкому к идеальному перемешиванию. [c.120]

Возникает вопрос до какого предела условия в реальном непрерывнодействующем кубовом реакторе приближаются к условиям в идеальном кубовом реакторе В действительности поток, входящий в перемешиваемую жидкость, диспергируется во всем содержимом реактора не сразу. Требуется некоторое время, чтобы процесс произошел в достаточной степени это время и время полного перемешивания являются величинами одного порядка. Поэтому отклик на ступенчатое изменение концентрации на входе сначала задерживается в соответствии с кривой отклика для идеального кубового реактора [уравнение (П1,4)], но в то же время небольшие элементы объема загрузочного потока могут попасть в выходной поток. Они приведут к появлению неравномерных пиков в начале кривой отклика. Эти эффекты очень трудно описать количественно, так как они сильно зависят от расположения входа и выхода по отношению к мешалке и друг к другу. [c.85]

Большинство процессов химической технологии имеют двойственную дегерминированностохастическую природу. Исходя из этого в гл. III рассматриваются экспериментальные методы исследования структуры потоков, позволяющие учесть стохастическую составляющую процесса. Излагается метод моментов и его применение для обработки кривых отклика системы на импульсное и ступенчатое возмущения. Рассматриваются типовые модели структуры потоков в аппарате модель идеального перемешивания модель идеального вытеснения диффузионная модель рецирку- [c.4]

Коэффициент В р в растворе измерялся импульсным методом с вводом в поток ивдикатора [14] и непрерывной записью кривых отклика с дальнейшим расчетом на ЭВМ, Оказалось, что I) в ПСК-Т мало отличается от В в режиме без пульсации и находится в пределах 3,0 5,5 См /с. Расчет высоты ячейки идеального перемешивания дал величину 90-5-120 мм, что практически равно межтарель-чатому расстоянию. [c.166]

Единственные ценные данные — выходные кривые — представлены на рис. 3.5, где измеряемый отклик на ступенчатое изменение концентрации газа во входном отверстии нанесен для одного и того же твердого материала, находящегося в нлот-ноунакованном, фонтанирующем и псевдоожиженном состояниях. Чтобы получить однородный псевдоожиженный слой, скорость газа, а, следовательно, и числа Рейнольдса должны вдвое превышать соответствующие величины для плотноунакованного и фонтанирующего слоев. Наименьшее отклонение от поршневого режима наблюдается для фильтрующего плотноунакованного слоя, который обычно отождествляется с моделью режима идеального вытеснения [120]. Наибольшее отклонение характерно для фонтанирующего слоя, кривая отклика которого тем не менее слишком удалена от кривой полного перемешивания. Неоднородный поток в кипящем слое, очевидно, увеличивает осевое перемешивание по сравнению с фильтрующим слоем, но явно не до такой степени, как в фонтанирующем слое, по крайней мере в данном случае. Сравнения данных по фонтанирующему слою с расчетными для названной модели пока еще не сделаны . [c.68]

Остановимся, во-первых, на том факте, что для полностью тур-булизированных систем пространственное распределение энергии в перемешиваемом объеме зависит не только от частоты вращения мешалки, но также от ее геометрических размеров и конструктивного типа. Поэтому в аппаратах с перемешивающим устройством локально изотропный характер турбулентных вихрей в потоке может быть достигнут только при значении числа Рейнольдса, при которых кривая расхода мощности на перемешивание переходит в автомодельную область. Кроме того, в реальном аппарате из-за наличия той или иной структуры потока скоростей диссипации энергии в разных точках объема могут значительно отличаться друг от друга и необходима оценка этого различия на основе сравнения гидродинамических кривых отклика реальной системы с откликами для идеальной системы. Наконец, следует иметь в виду, что гидродинамический режим должен полностью исключить аэрирование жидкой фазы. [c.91]

В реальных реакторах даже при очень интенсивном перемешивании наблюдаются отклонения от идеальной модели. Для полного перемешивания поступающей в РСНД смеси нужно какое-то время Регистрация кривой отклика в реалшом реакторе при ступенчатом изменении подачи индикатора всегда дает картину, отличающуюся от идеальной. Во-первых, наблюдается запаздывание сигнала отклика. Во-вторых, часть индикатора проскакивает через реактор и смазывает картинуг [c.309]

Предельные структуры потоков можно различать также по характерным особенностям отклика системы на мгновенные возмущения, т. е. по С-кривым. Так, при полном перемешивании возмущающий импульс мгновенно регистрируется на выходе и отмечается далее в течение довольно длительного промежутка времени при идеальном вытеснении мгновенное возмущение регистрируется на выходе спустя определенный промежуток времени и тут же мгновенно пропадает. Мгновенной регистрации или исчезновения сигнала на практике быть не может, поскольку предельные структуры потоков являются идеализированными и физичв( ки невозможно представить себе структуры, в которых имеются частицы с нулевым или с совершенно одинаковым временем пребывания. - [c.131]

Была исследована [9] кривая РВП в модельном реакторе смешения объемом 1 л. Частота вращения мешалки 300 об/мин. Вяз-жость в модельной системе (глицерин — вода) изменяли от. 220 МПа-с до 700 МПа-с (220 до 700 сП). Применяли два метода импульсный сигнал и ступенчатое изменение концентрации индикатора. В перво(м случае отклик реактора идеального омешения определялся функцией Р=ег , где Q=t x — безразмерное время. Во вторам Случае отклик реактора идеального смешения Р= = 1—. В указанном интервале вязкостей характер перемешивания достаточно близок к режиму РИСНД. [c.293]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология