Межфазовая турбулентность

Минск, 1972, стр. 221. Межфазовая турбулентность в вертикально стекающей пленке жидкости при хемосорбции. [c.268]

Поверхностные явления при массопередаче связаны с различного рода нарушениями поверхности контакта фаз, с предварительной адсорбцией или хемосорбцией компонента на поверхности контакта, приводящей к изменению общего сопротивления массопередачи [74]. К поверхностным явлениям относятся межфазовая-турбулентность (гидродинамическая неустойчивость поверхности контакта фаз) и межфазовый (энергетический) барьер переходу вещества через границу раздела фаз при медленной химической реакции или наличии поверхностно-активного вещества (ПАВ) в жидкости.. [c.105]

Межфазовая, или поверхностная, турбулентность — это интенсивная, спонтанная турбулентность поверхности, в результате которой вещество передается из одной фазы в другую крупномасштабными вихрями, извержениями. Межфазовая турбулентность сопровождается пульсациями потоков, приводящими, естественно, к значительному увеличению интенсивности массопередачи. При наличии межфазовой турбулентности интенсивность массопередачи практически не зависит от молекулярной диффузии и определяется главным образом концентрацией компонентов на границе раздела фаз и их физико-химическими свойствами. [c.105]

Межфазовая турбулентность и гидродинамическая неустойчивость поверхности контакта являются в первую очередь следствием изменения поверхностного натяжения жидкости при массопередаче. Поверхностное натяжение жидкости оказывает сложное влияние на кинетику массопередачи. С одной стороны, поверхностное натяжение сравнительно мало влияет на коэффициенты массопередачи, однако, с другой стороны, оно оказывает существенное влияние на структуру барботажного слоя, размер пузырей или смоченную поверхность насадки. Состояние поверхности контакта фаз существенно зависит также от характера изменения поверхностного натяжения жидкости в зависимости от ее состава. В связи с этим различают смеси положительные , поверхностное натяжение которых снижается с увеличением концентрации легколетучего компонента да/дх < 0) и отрицательные , проявляющие обратные свойства (да]дх > 0) [75]. В положительных смесях высококипящий компонент в чистом виде имеет большее поверхностное натяжение, чем низкокипящий. Положительные смеси образуют [c.105]

Гриффитс получил несколько соотношений, аналогичных по форме уравнению (V, 85), без учета естественной конвекции. В этих соотношениях учитывается, однако, степень подвижности поверхности капли (но е межфазовая турбулентность), обусловленная градиентом граничного натяжения. Однако такие уравнения практически трудно применять из-за недостаточности данных о градиентах граничного натяжения. [c.214]

В рекомендованных уравнениях для расчета экстракционных аппаратов не отражено влияния межфазовой турбулентности и сопротивления на границе раздела фаз — явлений, которые в настоящее время еще не поддаются учету. Кроме того, рекомендуемые уравнения получены при помощи обработки результатов опытов, проведенных на бинарных системах, т. е. при растворении одной жидкости в другой, в которой первая частично растворима. Все количество дисперсной фазы, задерживаемое в колонне в этом случае, по-видимому, представляет собой активную УС, т. е. участвует в массопередаче. При наличии третьего (распределяемого) компонента некоторое количество капель непрерывно задерживается в насадке, причем в них быстро достигается состояние равновесия с окружающей жидкостью вследствие этого поверхность таких капель нельзя рассматривать как поверхность, участвующую в массопередаче. [c.558]

Состояние межфазовой поверхности радикально влияет на скорость массопередачи и может как тормозить ее (образование структурно-механического барьера), так и ускорять (межфазовая турбулентность). При образовании структурно-механического барьера происходит не (просто концентрация вещества вблизи поверхности раздела, как при наличии ПАВ, но образование конденсированных пленок за счет накопления на границе раздела координационно ненасыщенных соединений, или образование гелеобразных структур за счет коллоидных примесей в системе-[3, 285]. Наличие структурно-механического барьера влияет на реологию поверхности раздела, в результате чего снижается скорость массопередачи и скорость коалесценции капель вблизи, поверхности раздела фаз. [c.158]

Таким образом, достаточно обоснованный расчет коэффищ1ентов массопередачи в системе капля — сплошная среда возможен лишь для неосциллирующих капель, которые ведут себя подобно твердым сферам, либо для неосциллируюи91х капель с полной внутренней циркуляцией. Осцилляция капель и межфазовая турбулентность значительно увеличивают коэффициенты массопередачи, причем степень увеличения последних трудно поддается учету. [c.308]

Явление гидродинамической неустойчивости поверхности контакта фаз в настоящее время еще изучено мало [79—81]. При экспериментальном изучении кинетики массопередачи гидродинами- ческая неустойчивость поверхности контакта фаз и межфазовая турбулентность наблюдались в системе кислород — азот [82] когда кислород переходил в жидкую фазу, коэффициенты массопередачи были больше, чем при переходе его в газ, так как в первом случае происходило снижение поверхностного натяжения жидкости у поверхности раздела фаз, а во втором — увеличение ее. Аналогичная зависимость эффективности массопередачи была получена в работе [83]. [c.106]

Межфазовая турбулентность. Эта турбулентность представляет собой спонтанную активность поверхности, возникающую тогда, когда в соприкосновение приводятся две жидкие неравновесные фазы. В результате появления межфазовой турбулентности капли, погруженные в другую жидкость, испытывают воздействие беспорядочных пульсаций, эррупции ( извержения с поверхности раздела распределяемого компонента) и интенсивной внутренней циркуляции э-72 [c.203]

Это явление сопровождается также спонтанным эмульгированием, пульсированием и волнообразованием на поверхности раздела фазТакая активность поверхности приводит к увеличению скорости массопередачи вследствие возрастания величины к (по сравнению со значением коэффициента массоотдачи к при стабильной межфазовой поверхности) и увеличения поверхности массопередачи. В некоторых случаях скорость массопередачи возрастает в десять раз и более >74 Часто отмечается, что межфазовая турбулентность возникает только при определенном направлении массопередачи и заметно подавляется поверхностно-активными веществами. Этот эффект влияет также на производительность экстрактора [c.203]

Межфазовая турбулентность вызывается, по-видимому, градиентом межфазового натяжения, возникающим при наличии градиента концентрации на поверхности раздела фаз, или так называемым эффектом Марангони. Такое объяснение подтверждается некоторыми экспериментальными данными > Исходя из подобных представлений, Стернлинг и Скривен описали нестабильность поверхности раздела фаз математически, использовав для этого уравнения движения и диффузии. Они получили результаты, подтверждающие, что нестабильность поверхности раздела фаз должна наблюдаться при определенном направлении массопередачи. Возникновению межфазовой [c.203]

Гарнер и Хэл 20 сделали допущение, что общий коэффициент массопередачи /(п/ равен коэффициенту Кп для движущейся капли, но, учитывая зависимость (XI, 9), следует вводить в расчет лишь 0,6 от времени образования капли. Это допущение следует, однако, считать произвольным. Хертис также использовал гипотезу Хигби, но при этом предположил, что основное сопротивление массопередаче сосредоточено внутри капли (это предположение принял также Джонсон ). Однако опытные данные Хертиса не соответствовали его модели. По-видимому, сопротивление массопередаче в капле очень невелико, и уравнение (XI, 10) должно давать в обычных условиях удовлетворительные результаты. Влияние же поверхностно-активных веществ, межфазовой турбулентности и других подобных явлений [c.528]

Это вызвано, по-видимому, наличием межфазовой турбулентности, а также влиянием третьего компонента на размер капли. Вермюлен использовал аналогичное уравнение, в которое входит критерий Шмидта, и высказал предположение, что экспериментальные данные о массопередаче (с учетом поправки на продольное перемешивание) можно применять для приближенного расчета размеров капель с целью использования их в корреляциях по массопередаче. Джонс и Бекманн использовали для обработки опытных данных о массопередаче уравнение (V, 88). [c.557]

Явление межфазовой турбулентности напротив повышает скорость массопереноса. Высказывается мнение [286], что увеличение скорости массопередачи в отсутствие ПАВ в большинстве систем можно объяснить образованием капиллярных волн на поверхности раздела фаз, источником которых может быть-эффект Марангони и естественная конвекция. Брюкнер [287] отмечает, что влияние межфазовой турбулентности на С1Корость массопередачи обычно объясняют двояким образом. Во-первых, как результат выравнивания градиента поверхностного натяжения, в результате чего, возрастает величина коэффициента массопередачи, во-вторых, как нарушение целостности, поверхности раздела, в результате чего возрастает поверхность массопередачи. Очевидно, на практике одновременно реализуются оба механизма. Явление межфазной турбулентности тесно связано с (процессом массопередачи. Экспериментально установлено, что ее появление или отсутствие зависит от направления массопередачи. [c.158]