Облако циркуляции

Еще до работы Дэвидсона ноток ожижающего агента в окрестности пузыря был экспериментально изучен методом инжекции окрашенного газа-трасера. Однако эксперименты проводились только с медленно движущимися пузырями, так что образования облака не наблюдалось. Теоретические выводы Дэвидсона стимулировали дальнейшие исследования быстро движущихся пузырей, и вскоре было экспериментально доказано существование облака циркуляции и подтверждено, что отношение диаметров облака и пузыря уменьшается по мере увеличения скорости подъема последнего. При этом диаметр облака [c.99]

Пузыри находятся в движении, так что поток не является установившимся относительно неподвижного наблюдателя (или стенок аппарата). Если скорость пузыря превышает скорость движения газа в просветах невозмущенной непрерывной фазы, то возникает интересное и важное явление. Поле давлений заставляет газ входить в пузырь через дно. Выйдя через его крышу, газ поступает в непрерывную фазу, быстро текущую вниз вдоль боковой поверхности пузыря газ увлекается ею к основанию пузыря и снизу снова входит в пего. В результате возникает сферический вихрь газа (концентричный пузырю), который поднимается вместе с пузырем как обособленное газовое образование (облако циркуляции). Наличие этого облака значительно изменяет время контакта газа и твердых частиц, являясь важной причиной проскока газа через слой. [c.157]

Б. Образование облака циркуляции [c.162]

Физическое объяснение образования облака циркуляции (количественно оно описывается приведенными выше уравнениями). представляется очень простым. Градиент давления внутри слоя (ясно, что давление надает с высотой) вынуждает газ двигаться [c.162]

Распространение облака циркуляции вдоль оси потока [c.188]

Опыты показали что смешение происходит внутри основной части каждого пузыря, но линии тока из пузыря ведут в непрерывную фазу. В последующей теории такая схема потока дополнена допущением, что газ р облаке циркуляции движется вдоль линии тока, пока он не достигнет кильватерной зоны под газовой пробкой. Здесь происходит полное смешение с газом в непрерывной фазе, расположенной на одном уровне с кильватерной зоной, благодаря быстрому движению пленки твердых частиц в этой области. С этим предположением согласуются опыты в которых не удалось обнаружить радиального перепада концентраций трасера, введенного в поршневой псевдоожиженный слой. Следовательно, газ, поступающий через дно газовой пробки, должен иметь концентрацию реагента Ср, равную концентрации, в непрерывной фазе вокруг пробки. Отсюда скорость обмена реагирующим веществом составит [c.201]

Umf весь ожижающий агент, проходящий через криволинейную поверхность поршня, будет оставаться внутри облака циркуляции (рис. -22, б) и постепенно перейдет под газовую пробку, как уже было предсказано теоретически в предыдущих параграфах.. [c.203]

При анализе прямотока газа в пузырях и непрерывной фазе было учтено облако циркуляции, в том числе для тех случаев, когда облако занимает часть непрерывной фазы вокруг пузыря. Именно эти случаи будут рассматриваться в дальнейшем. [c.288]

Отношение объемов непрерывной фазы, занятой облаком циркуляции, и пузыря представлено величиной И аь — ) Последняя аналогична в модели противотока с обратным перемешиванием, поскольку речь идет о потоке газа, связанного с пузырем. Таким образом [c.288]

Без учета, что часть площади слоя занята пузырями (с их облаком циркуляции). — Прим. ред. [c.288]

С, Р, Ь, с, р относятся к пузырю, облаку циркуляции и непрерывной фазе. [c.290]

По Партриджу и Роу облако циркуляции по форме близко к сфере (концентрация газа в нем принята одинаковой по всему объему), поднимающейся в режиме безвихревого движения через газовую среду иного состава. Авторы далее использовали эмпирическое уравнение массообмена между неподвижными тарами и ньютоновской жидкостью. [c.290]

В то же время, если скорость процесса в целом лимитируется химической реакцией, то представляется возможным рассматривать систему как реактор непрерывного действия с перемешивающим устройством. В промежуточном случае для расчета скорости протекания химических реакций требуется знание механизма контакта между газом и твердыми частицами. Необходимо располагать точной информацией о режиме газового потока через непрерывную фазу (т. е. идеальное вытеснение или полное перемешивание степень продольного перемешивания), скорости межфазного обмена газом, распределении пузырей по размерам, а также о соотношении диаметров облака циркуляции и пузыря. [c.336]

В предыдущих разделах было рассмотрено явление образования облака циркуляции вокруг газовых пузырей в псевдоожиженном слое. В этом аспекте следовало бы предполагать, что размер частиц будет одним из важнейших параметров, определяющих рабочие характеристики реакторов с псевдоожиженным слоем. Однако результаты экспериментов не подтверждают этого [c.369]

D — эквивалентный диаметр облака циркуляции [c.372]

N — число пузырей в единице объема слоя Р — полное давление q — сквозной расход газа через пузырь Q — общий расход газа через пузырь Tg — радиус пузыря Тс — радиус облака циркуляции [c.372]

Каждая ячейка состоит из пузырьковой и плотной частей слоя. К пузырьковой части относятся газовые пузыри, которые содержат твердые частицы катализатора. Поэтому реакция протекает как в пузырьковой, так и в плотной частях слоя. Наличие твердых частиц в пузырьковой части слоя объясняется существованием облака циркуляции газа, связанного с пузырем. Соотношение диаметров облака о и пузыря йп дается теоретическим уравнением [11] [c.275]

Шаг Гщт существенно зависит от параметра Уф/Яр, уменьшаясь с его ростом. При Уф/Яр, отвечающем условиям перехода от развитого пузырькового режима течения к струйному, щш принимает практически постоянное значение, коалесценция происходит вследствие непосредственного контакта струй или облаков циркуляции у пузырей в момент их зарождения. При малых Уф/Яр сливаются пузыри, прошедшие определенный путь в слое. Вблизи от начала координат (рис. 3.9) из уравнения (3.18) получаем следующее асимптотическое представление [c.100]

Согласно уравнениям (111,84) и (111,85), поле скоростей ожижающего агента зависит от На рис. III-8 демонстрируются такие поля для трех значений UJu , из которых одно меньше, а два больше единицы. Можно видеть, чта при >1, как и у Дэвидсона, вблизи пузыря образуется облако циркуляции газа нри этом отношение размеров облака и нузыря уменьшается при больших значениях Uju , что также согласуется с выводами Дэвидсона (напомним, что решение быстро теряет точность ниже экваториальной плоскости пузыря, поэтому на каждом рисунке изображен только верхний квадрант сферы). [c.106]

На рис. 1П-9 показаны схемы потоков, соответствующие уравнению (111,104) для двух значений а — меньше и больше диницы, соответственно . Четко выраженное облако циркуляции образуется при а , больше единицы и, как и по Джексону, оно смещено вверх относительно экваториальной плоскости нузыря. [c.112]

Те же авторы опубликовали метод расчета химических реакторов, основанный па приведенном выше анализе и предположении что поток в непрерывной фазе всегда направлен вверх. Предложенный метод был использован в двух работах при отношении иИ1т1 ниже критического значения (по приведенной выше оценке). В случае С/ > и г авторам потребовались бы граничные условия, соответствующие модели противотока с обратным перемешиванием Интересное предположение о том, что обратное перемешивание газа можно объяснить при рассмотрении материального баланса и учете облака циркуляции, требует более подробного анализа, выходящего за рамки данного раздела. [c.288]

Кунии и Левеншниль разделили процесс переноса на две стадии от пузыря к облаку циркуляции и от облака к эмульсии (непрерывной фазе). Авторы утверждают, что уравнение (VII,65) выражает объемную скорость обмена только между пузырем и облаком. Скорость переноса для второй стадии они вычислили исходя из пенетрационной теории Хигби , согласно которой за отрезок времени, необходимый пузырю для неремеш ения на высоту, равн5 ю его диаметру, происходит нестационарная диффузия. Далее был приближенно рассчитан средний за этот отрезок времени коэффициент массонереноса от облака к непрерывной фазе [c.290]

Согласно теоретическому исследованию облака объем частиц (при порозности е ), подверженных действию газа из пузыря, составляет 1/( б — 1) долю от его объема. По модели противотока с обратным перемешиванием 1 1 действию газа из пузыря подвержен объем частиц (гидродинамический след), составляющих долю /а, от объема нузыря. Таким образом, доля всех частиц, в слое, подверженных действию газа из пузыря, составляет из анализа облака циркуляции [c.313]

В то же время можно считать, что реакция протекает не только в одних кильватерных зонах (облаках циркуляции) пузырей, но и во вЬей непрерывной фазе слоя. В этом случае кажущийся коэффициент скорости реакции в гидродинамическом следе (облаке) будет меньше он может быть получен умножением константы к на отношение объемов гидродинамического следа и непрерывной фазы за его пределами. Таким образом, значения кажущихся констант скорости (зависящие от диаметров частиц и пузырей) порядка —Ю" " с согласуются с представлением о бесконечно быстрой реакции на поверхности частиц и превращении в облаке или следе пузыря всего реагента, переносимого диффузией и конвекцией. [c.314]

Видимо, правильнее в знаменателе учитывать объем всей непрерывной фазы, включая гвдродинамический след (или облако циркуляции), поскольку последний также участвует в реакции. — Прим. ред. [c.314]

Следует также уделить большое внимание роли облака циркуляции. Как уже было отмечено, если концентрации газа в облаке и пузыре равны, то наличие обратного перемешивания вытекает из соображений материального баланса. Модель Кунии и Левеншпиля может быть полезной, когда концентрация реагента в зоне облако — гидродинамический след принимается промежуточной между концентрациями в пузыре и непрерывной фазе. [c.319]

Структура потоков в нсевдоожижениом слое упрощенно описывается моделью, в к-рой можно выделить три механизма. По первому Из ннх применительно к материалам групп и газ движется через пузырь снизу вверх под действием перепада давлений, пропорционального высоте пузыря. Если его скорость превышает скорость газа, пузырь догоняет и снова всасывает газ. При зтом возникает устойчивое облако циркуляции газа, из к-рого газ прони- [c.134]

Из анализа кривых вымывания инертных трассёров (рис. 2,6 и в), напр. Не, следует, что при переходе от матерналов групп А ти В и. материалам группы О коэф. обмена увеличиваются на два порвщка. Это связано с тем, что г проходит пузыри, обгоняя их, и облака циркуляции исчезают. Если, газ-трассёр, напр, хладон 12, адсорбируется частицами (рис. 2, б), то при смене пакетов на пузыри пульсации концентраций трассёров меньше, т. е. коэф. обмена возрастают. Это объясняется участием в переносе газа твердых частиц, и кол-во переносимого газа тем вьппе, чем выше адсорбц. способность частиц. Так, в пром. адсорберах коэф. обмена в 100-1000 раз больше, чем в каталитич. реакторах, в к-рых адсорбц. перенос газа несуществен. [c.135]

Радиус области замкнутой циркуляции газа (называемой иногда облаком циркуляции), определяется из соотношения 115/ = = 0. Радиальная компонента скорости ожижающего агента обращается в нуль на границе области циркуляции. Таким образом, отсутствует конвективный перенос ожижающего агента между областью замкнутой циркуляции газа и ожижающим агентом, рас-ттоложенным вне этой области. Линии тока ожижающего агента, расположенные вне области замкнутой циркуляции газа, начинаются на бесконечности и уходят на бесконечность. Типичные линии тока твердой фазы и ожижающего агента представлены на рис. 8. Разумеется, область замкнутой циркуляции газа существует только при а > 1, т. е. при 1)ь > У/ . Из соотношения <4,2-28) следует, что Г(, при о, ,—>оо. [c.124]

На рис. V-10, в показаны линии тока = ф - - -фр = onst для осесимметричного потока, рассчитанные на вычислительной машине для частного случая uju f — 2. Показано , что при а, <С1 облако циркуляции не возникает однако этот режим не представляет практического интереса. [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология