Эффект выравнивания скоростей потока

Использование экранов. Чтобы исправить неравномерное распределение скорости имеющее место непосредственно после внезапного расширения канала или после-поворота потока в колене, необходим достаточно длинный участок канала с прямыми стенками. Для достижения желаемого эффекта требуется канал длиной по меньшей мере в 10 диаметров, что не всегда приемлемо по соображениям экономии места. Гораздо более компактным устройством для выравнивания профиля скорости является набор экранов в виде плетеных проволочных сеток, решеток из стержней или перфорированных пластин. [c.126]

Для уменьшения эффекта продольного смешения и выравнивания профиля скоростей целесообразно максимально увеличить скорость потока или вводить насадки. Для устранения циркуляции и образования воронок, при смешении жидкостей желательна установка отражательных перегородок, обеспечивающих также достижение гидродинамической автомодельности. [c.420]

Следует отметить, что описанный здесь парадокс , заключающийся в том, что с увеличением коэффициента сопротивления р плоской решетки (выше некоторого значения) в сечениях за ней появляется новая неравномерность с перевернутым профилем скорости, долгое время не был раскрыт. Поэтому в некоторых случаях применялись (и до сих пор применяются) плоские решетки с большими коэффициентами сопротивления, которые вместо выравнивания потока дают обратный эффект. [c.82]

Иная гидродинамическая обстановка создается в реакторе с насадкой. В любой точке на поверхности насадки скорость жидкости или газа падает до нуля точно так же, как ато имеет место на внутренней стенке аппарата. Этот эффект торможения приводит к значительному выравниванию средних скоростей по поперечному сечению реактора по сравнению со случаем отсутствия насадки в условиях достаточно низкой общей скорости потока, допускающей образование параболического профиля. (Под средней скоростью здесь понимается скорость, усредненная по площади, большей сравнительно с размерами зерен насадки). Иными словами, насадка способствует образованию такого распределения средних скоростей, которое лучше отвечает модели идеального вытеснения. [c.65]

Однако интересные данные, полученные Шварцем и Смитом [38], свидетельствуют о том, что скорость потока, измеренная непосредственно у поверхности насадки на небольшом расстоянии от стенки трубы, в действительности больше, чем в центре ее. Представляется, что данный эффект связан с более высокой рыхлостью зернистого слоя вблизи стенки реактора. Наибольшая скорость обнаружена на расстоянии примерно одного диаметра зерна от стенки. Здесь скорость на 100% больше, чем в центре трубы, и данный эффект был выражен тем ярче, чем больше размеры зерен по сравнению с диаметром трубы. Однако, как уже отмечалось выше, наличие насадки в общем случае способствует выравниванию профиля скоростей по сравнению с ламинарным потоком в трубе без насадки. Шварц и Смит [c.65]

Анализ эффекта масштабного перехода [45, 46] показывает, что основной причиной, вызывающей снижение эффективности массопереноса в аппаратах больших размеров, является неравномерность распределения потока текучей фазы по поперечному сечению аппарата промышленного масштаба. Вероятность локальных отклонений скорости потока от среднего значения повышается ио мере увеличения площади поперечного сечения аппарата. Возможности поперечного перемешивания и выравнивания скорости пог тока с возрастанием диаметра аппарата уменьшаются, [c.77]

Итогом такого эффекта столкновений мелких и крупных частиц, во-первых, является некоторое выравнивание скоростей движения и времен пребывания крупных и мелких частиц в трубе и, во-вторых, - это дает возможность транспортировать полидисперсные материалы при скоростях газового потока, меньших скорости витания наиболее крупной фракции. Так, например, полидисперсный материал при его расходной концентрации 1,2 кг тв. фазы/кг возд. может надежно транспортироваться вверх по вертикальной трубе газовым потоком при его скорости ш = 18 м/с, несмотря на то что скорость витания наиболее крупной фракции равна 30 м/с. Недостающий со стороны газового потока вертикальный импульс крупные частицы получают от быстро разгоняющихся частиц мелкой фракции. [c.129]

Главными частями эжекционного смесителя (рис. VH-13) являются камера смешения У, горловина 2, диффузор 5 и так называемый кратер 5. Камера смешения обеспечивает частичное выравнивание скорости и концентрации потоков, а основное выравнивание концентрационных нолей происходит в диффузоре. Конфузор 4 (небольшое сужение после диффузора) служит для выравнивания скорости суммарного потока по всему сечению после диффузора, поскольку имеется определенное торможение у стенок (пристеночный эффект), обусловливающее заметное снижение скорости потока в этих местах. [c.306]

В турбулентных потоках наличие твердых частиц приводит к уменьшению турбулентности за счет подавления крупномасштабных пульсаций [88]. Этот эффект тем выше, чем больше объемная концентрация твердой составляющей и чем крупнее и тяжелее частицы [102]. Такое явление должно иметь благоприятные последствия на условия разделения, тем более, что при этом происходит некоторое выравнивание скоростей по всему сечению потока в результате уменьшения отношения максимальной скорости к средней. Таким образом, следует признать, что турбулентность двухфазного потока определяется не только величиной числа Рейнольдса, но и концентрацией материала в потоке, т. е. A=/(Re i). [c.71]

Физическая сущность вихревого эффекта состоит в том, что образующие холодный поток внутренние слои газа имеют большую скорость, чем внешние. Однако по мере движения газа вследствие трения между слоями эта скорость выравнивается, т. е. уменьшается во внутренних слоях и возрастает во внешних. До момента выравнивания скорости внутренние слои газа обладают избытком кинетической энергии, которая переходит во внешние слои, вследствие чего повышается температура последних. [c.693]

Значит, в идеальной сжимаемой жидкости вихревой эффект невозможен. В основе механизма этого явления должен лежать процесс переноса существенного уменьшения полной энтальпии газовых частиц в стационарном потоке вязкого газа, чего не происходит. Следовательно, центробежный поток энергии является результатом процесса переноса тепла, что возможно только при наличии в газе радиальных фадиентов температур. Изменение средних значений полных энтальпий потоков обусловлено не теплопроводностью, а только внутренним нротивоточным теплообменом встречных потоков. Это происходит в результате турбулентного перемещения газа в вихре, периферийные слои которого имеют наибольшую скорость и самую низкую статическую температуру. Выравнивание угловой скорости — результат фения, что ведет к росту давления в приосевой области. Из зоны повышенного давления берет начало центральный поток при движении в сторону диафрагмы. [c.22]

По мере увеличения объемной концентрации твердой фазы ее воздействие на турбулентный поток сплошной среды становится демпфирующим, т. е. поверхность частиц в таких случаях гасит турбулентные пульсации. Наибольшее воздействие твердой фазы на поток сплошной среды имеет место при максимально возможных концентрациях твердой фазы, т. е. в условиях неподвижного слоя частиц. Значительное влияние мелкодисперсной фазы на поток сплошной вязкой среды может приводить к практически полному выравниванию эпюры скорости сплошной фазы по поперечному сечению слоя. Лишь в непосредственной близости от стенки, на расстоянии, приблизительно равном размеру частиц, концентрация дисперсной фазы оказывается меньше, чем в основном объеме слоя, что приводит к локальному повышению скорости фильтрующейся среды в пределах этого пристенного тонкого слоя. Когда поперечный размер аппарата значительно превышает эквивалентный диаметр частиц, пристенным эффектом можно пренебречь и полагать скорости сплошной фазы по всему поперечному сечению аппарата одинаковыми. [c.70]

Следует учитывать еще один вид диффузии, связанный с распределением скоростей газа-носителя по сечению трубки. При разделении компонентов в капиллярной колонке график распределения скоростей по сечению, как известно из гидродинамики, представляет собой параболу с максимумом в центре колонки. В этом случае также происходит размытие полос, связанное с так называемой динамической диффузией, которая в основном и определяет ширину полосы в капиллярной хроматографии. При разделении компонентов в насадоч-ной колонке сопротивление потоку вблизи стенки меньше, чем в центре, поэтому скорость газа у стенок выше. Совершенно очевидно, что это вызывает неравномерное распределение концентрации по сечению и, следовательно, поперечный диффузионный поток. Это явление носит название стеночного эффекта. Естественно, что выравнивание концентраций по сечению уменьшает влияние динамической диффузии и стеночного эффекта, а также эффекта, вызываемого неравномерностью движения газа по различным каналам (между зернами в насадочной колонке). Поэтому в данном случае следует стремиться к увеличению коэффициента диффузии в газовой фазе. [c.42]

Выравнивание концентрации растворителя между ванной и жгутом происходит под действием диффузионного и конвективного потоков. Первый из них вызван молекулярной диффузией вследствие разности концентраций растворителя в ванне и жгуте и обусловлен в основном составом ванны, природой растворителя и температурой. Интенсивность конвективного потока зависит от конструкции фильеры и характера течения осадительной ванны. При небольшой разнице в плотностях растворителя и осадителя большая часть увлекаемой жгутом жидкости движется вместе с ним. Толщина слоя жгута, в котором жидкость движется со скоростью волокна, может превышать 90% диаметра жгута [7], что указывает на незначительное протекание конвективного массообмена между жгутом и ванной на участке пути волокна от места подсоса свежей осадительной ванны до приемного или направляющего устройств прядильной машины, где происходит отжим жидкости из жгута. Поэтому концентрация растворителя внутри жгута в результате его диффузии из формующихся волокон выше, чем в осадительной ванне, окружающей жгут. Увеличение плотности перфорации и диаметра фильеры обусловливает усиление различий в условиях формования волокон по толщине жгута. Вследствие этого могут ухудшиться средние показатели волокон, увеличиться неравномерность их структуры, а также появиться склейки, обрывы и другие виды брака. Увеличение числа отверстий в фильере без существенного изменения толщины слоя формующихся волокон может быть достигнуто на фильерах с прямоугольной или эллиптической формой за счет удлинения донышка при сохранении его высоты. Для кольцевых фильер с подачей осадительной ванны в центре такой же эффект может быть получен в результате увеличения радиуса кольца. Однако возможность охлаждения растворов в фильерах такой конструкции выше, чем в фильерах с круглым донышком. Поэтому целесообразным направлением повышения производительности фильеры нри производстве поливинилхлоридных волокон является увеличение числа отверстий в круглой фильере в сочетании с применением насадок [8, 9] (см. стр. 110). [c.416]

Время скоростной межфазной релаксации. Как будет показано ниже, в волновых, вибрационных и других динамических процессах в газовзвесях определяющими обычно являются двухскоростные эффекты из-за относительного движения фаз, характеризуемого их силовым взаимодействием. Для оценки роли этих эффектов и возможности использования для расчетов только что описанных предельных схем имеет смысл ввести характерное время выравнивания (релаксации) скоростей фаз, исходя из уравнения двин ения частпцы в однородном потоке несущей фазы, [c.99]

Байер и сотр. [12] изучали те же эффекты в колонках большего диаметра и получили аналогичные результаты. Образование профилей скоростей они объяснили наличием градиента пористости насадки в плоскости поперечного сечения колонки. Для выравнивания профилей скоростей потока они устанавливали в колонке специальные шайбы. Фризоун [56] изучал профили скоростей в колонке диаметром около 5 см. Колонку насыщали гексаном, который затем испаряли в вакууме. После этого в колонке образовывался профиль скоростей параболической формы эффективность колонки у ее оси была гораздо выше эффективности у стенок. При введении в колонку химических шайб, пропитанных неподвижной фазой, эффективности в различных точках поперечного сечения колонки стали примерно одинаковыми. Остроумный эксперимент по количественному определению степени разделения частиц насадки осуществили Гиддингс и Фуллер [65]. Сначала они засыпали в колонку диаметром около 5 см насадку через трубочку, расположенную вдоль оси колонки. Затем в колонку заливали горячий раствор желатины и выжидали его затвердевания. Затвердевшую насадку вынимали из колонки, делали с нее кольцевые срезы и определяли зависимость среднего размера частиц от радиуса кольцевого среза. Соответствующие результаты для носителя хромосорб , измельченного до 80—100 меш, приведены в табл. 3.8. [c.141]

Так как оба конвекционных потока переносят одинаковые количества смеси, то восходящий поток постепенно обогащается компонентом А, накапливающимся вверху, а нисходящий — компонентом Б. накапливающимся внизу. Однако Т. сопровождается противоположно направленной молекулярной диффузией, стремящейся восстановить однородность разделяемой смеси. Установившееся состояние, отвечающее предельно возможному обогащению, возпгь кает при выравнивании скоростей обоих процессов. Суммарный эффект характерпзуется термодиффузионной постоянной К -. [c.51]

При проектировании эжектора важно правильно выбрать длину камеры смешения, обеспечивающую достаточно полное выравнивание поля скорости в поперечном сеченпи потока. Расчет показывает, что при неполном смешении, когда коэффициент поля на выходе из камеры т>1 (см. 2), эффективность эжектора ухудшается при заданном давлении на выходе р4 снижается разрежение на входе в камеру, надает коэффициент эжекции и выигрыш в тяге. Если не учитывать трения о стенки, то максимальный эффект соответствует т -> 1, т. е. неограниченному увеличению длины камеры. В действительности, однако, существует конечное оптимальное значение длины камеры, так как при малой неравномерности поля скорости полезный эффект, получаемый за счет дальнейшего выравнивания, не компенсирует возрастающих гидравлических потерь. Экспериментально это определяется по наличию максимума статического давления смеси на некотором конечном расстоянии от входа в [c.564]

Описан [20] также метод непрерывного полярографического определения следов кадмия в присутствии тысячекратного избытка висмута с использованием разностной схемы с двумя КРЭ, Ошхро-низацию капанья электродов осуществляют с помощью реле. Это по существу модификация способа, описанного в [21], Па электроды налагают потенциалы, соответствующие площадкам предельных токов волн висмута и кадмия соответственно. Компенсирующий эффект двух ячеек позволяет устранить волну висмута и записать только волну кадмия. Этот прием позволяет исключить влияние ионов, восстанавливающихся при потенциатах более положительных, чем потен-циат анализируемого иона. Поток анштизируемого раствора деаэрируется пропусканием азота через спеченный стеклянный диск, помещенный в нижней части входного сосуда, а затем через кольцеобразный сосуд с двумя выводами поступает в ячейку. Перед ячейкой помещается дополнительный сосуд для удаления остаточных газов и выравнивания небольших колебаний в скоростях потока. Хотя описанное устройство имеет простую конструкцию и служит лишь для демонстрации, оно все же иллюстрирует потенциачьные возможности предложенного подхода [c.35]

Анализ соотношения скоростей витания и осаждения твердых частиц в потоке показал, что наилучшего разделения можно достичь при всемерном выравнивании эпюры скорости потока в поперечном сечении аппарата. Это можно осуш,ествить путем перегораживания поперечного сечения разделительного канала решеткой. Однако простое помещение решетки в пустотелый аппарат не даст желаемого эффекта, так как после решетки на достаточно близком расстоянии от нее эпюра потока будет искривляться в направлении приобретения обычной структуры. Поэтому представлялось более целесообразным вместе с решеткой использовать многорядную каскадную вставку, что должно способствовать улучшению процесса в результате осуществления многостадиальной перечистки [9, 10]. [c.88]

Из (2.4.4) следует, что под действием градиента давления газ испытывает тем большее ускорение, чем ниже величина Перетекание газа из периферийных областей в ядро дуги представляет собой фактор, который оказывает влияние на энергообмен в дуге. Заметим, что в свободной дуге подобные эффекты должны наблюдаться в меньшей степени, поскольку параметры в спутном потоке (или окружающей среде) остаются неизменными (/7 = сопз1 (ри = сопз1). Предельным случаем для длинной свободной дуги будет полное выравнивание скоростей в ядре и периферийном течении, которое должно наступить под действием сил вязкости и вследствие отсутствия продольного градиента [c.148]

При медленном вращении печи температура зерен внутри слоя материала будет меньше температуры зерен, соприкасающихся с газовым потоком и футеровкой. Если обеспечить некоторую оптимальную скорость вращения печи, то можно добиться равномерного нагревания зерен материала по всей его толще. Большого эффекта в скорости и равномерности нагревания материала можно добиться, увеличив число оборотов печи и одновременно уменьшив наклон или, что одно и то же, сократив шаг движения. В этом случае значительно увеличивается частота обновления материала на футеровке это приводит к выравниванию его температуры по толще насадки, повышению разности между температурой материала и футеровки и возрастанию теплопередачи. Поэтому в современных двухбарабанных печах короткие барабаны, предназначенные для вспучивания при относительно малом шаге, имеют скорость вращения 5,5 ooJmuh и выше. [c.155]

Влияние отношения dID на насосный эффект открытых турбинных мешалок с шестью прямыми лопатками исследовали также Холмс, Вонкен и Деккер [82]. Авторы использовали три сосуда с отражательными перегородками D = 0,22 0,6 и 1,0 м) и четыре мешалки d = 0,18 0,24 0,30 и 0,44 м), которые помещались на половине высоты жидкости. Насосный эффект определился двумя способами — по распределению радиальной скорости в потоке, создаваемом мешалкой (применялся специальный анемометр — миниатюрный пропеллер диаметром 15 мм), и по времени циркуляции Тс (кондуктометрический метод — выравнивание импульса, вызванного впрыскиванием небольшого количества серной кислоты). [c.122]

Свободный вихрь С. Д. Фултон характеризовал отношением потока кинетической энергии к потоку тепловой энергии E Q = 2Vr, где Рг —критерий Прандтля. Максимальный температурный эффект (ДГх)тах = ДГ8Х Х(1—0,5/Рг). Эффект охлаждения, определяемый приведенным выражением, в 4—5 раз ниже эффекта, полученного экспериментально. Эта несоответствие автор объясняет заниженным значением Рг, которое в турбулентных потоках должно быть выше, чем в ламинарных. С последним утверждением можно согласиться. Но следует добавить, что( взаимосвязь действительных потоков кинетической и тепловой энергии нельзя характеризовать постоянной величиной, н зависящей от радиуса и расстояния от соплового сечения. Накопленный к настоящему времени экспериментальный материал свидетельствует о том, что при перемещении периферийного потока от сопла к дросселю уменьшается тангенциальная составляющая скорости при одновременном выравнивании поля скоростей по радиусу. Поток кинетической энергии уменьшается быстрее потока теп ловой энергии. [c.17]

В приведенных выше примерах использовались шайбы из твердого материала, которые отклоняли газовый поток в колонке, вызывая этим его перемешивание и выравнивание профилей его скоростей. Ввиду того что более крупные частицы насадки располагаются преимущественно у стенок колонки, газовый поток в этой области испытывает меньшее сопротивление и имеет большую скорость. В связи с этим участок хроматографической полосы у стенки колонки опережает в своем движении участок этой же полосы, расположенный ближе к оси колонки. Для уменьшения этого эффекта ближе к стенкам колонки можно ввести дополнительное количество неподвижной фазы. Фризоун [56] осуществил это с помощью так называемых химических шайб. Эти шайбы изготавливали из фильтровальной бумаги, пропитывали жидкой фазой, причем диаметр отверстий шайб, помещенных в колонке, постепенно уменьшался в направлении движения газового потока. Такие шайбы увеличивали время удерживания веществ у стенок колонки. В колонке диаметром около 5 см с такими шайбами эффективность, измеренная на ее оси с помощью специального зонда, была равна эффективности у ее стенок. Аналогичные шайбы пытался использовать и Верзел [75], но он не получил достаточно хороших результатов. Он изучал плоские, конические и полукониче-ские шайбы с одинаковыми и постепенно суживающимися отверстиями, расположенные в колонке на различных расстояниях друг от друга. Однако ни в одном Из этих случаев не была получена [c.138]

В связи с высокими начальными скоростями протекания реакции ароматизации и гидрирования тепловой и температурный эффект процессов риформинга и гидроочпстки особенно интенсивно проявляется при контакте с первыми слоями катализатора и затухает по мере продвижения потоков к выходу. В процессах риформинга этому способствует также интенсификация реакции гидрокрекинга, происходящая в последних слоях реакционных зон. В соответствии с этим для выравнивания тепловых нагрузок и температурных перепадов по реакционным зонам и повышения эффективности политропических систем объемы катализа- [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология