Диффузионный при турбулентном течени

В кинетической области протекают главным образом процессы на малоактивных катализаторах мелкого зернения с крупными порами при турбулентном течении потока реагентов, а также при низких температурах, близких к температуре зажигания катализатора. Однако для реакций в жидкостях переход в кинетическую область сопровождается понижением вязкости, а известно, что вязкость уменьшается с ростом температуры. С повышением температуры уменьшается также степень ассоциации, сольватации, гидратации молекул реагентов в растворах, что приводит к росту коэффициентов диффузии и соответственно к переходу из диффузионной области в кинетическую. Для реакций, общий порядок которых выше единицы, характерен переход из диффузионной области в кинетическую при значительном понижении концентрации исходных реагентов. [c.30]

В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения концентрация распределяемого вещества в данном сечении и в условиях стационарного режима сохраняется постоянной. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии. Соответственно этому появляется градиент концентрации распределяемого вещества, растущий по мере приближения к границе. Таким образом, область граничного диффузионного слоя — это область появления и роста градиента концентрации, область увеличения молекулярной диффузии от пренебрежимо малого значения до максимального. [c.267]

Диффузионная кинетика при турбулентном течении жидкости [c.258]

При турбулентном течении жидкости по трубе и диффузии реагентов к стенке (согласно модели вязкого подслоя) толщина диффузионного слоя [c.259]

Диффузионное пламя в самом широком смысле слова можно определить как пламя, в котором горючее и окислитель первоначально находились в неперемешанном состоянии. Это определение охватывает широкий круг процессов, таких, как горение нефти в лотке на открытом воздухе, горение алюминиевой пластинки в сверхзвуковом воздушном потоке, горение свечи, лесной пожар и горение капли топлива в кислороде в ракетном двигателе. Сюда относятся процессы, включающие нестационарные течения, течения с высокой скоростью и сильно турбулентные течения. Поэтому нет смысла пытаться рассмотреть все эти процессы с единой точки зрения. [c.62]

Турбулентное течение играет огромную роль в процессах горения, протекающих в потоке. Турбулентность определяет характер и скорость явлений смешения и газообмена, а следовательно, и процессов горения в тех случаях, когда процессы -эти задерживаются недостаточно интенсивно протекающими явлениями смесеобразования, т. е. когда горение идет в диффузионной области. [c.73]

Коэффициент потерь в канале высокого давления диффузионного делителя для турбулентного течения с оттоком через стенки [3.163] в случае цилиндрической формы пористого фильтра (Лг = о, Г = L) определяется формулой п [c.110]

Воль с сотр. предложил другой подход, основанный на замене коэффициента молекулярной диффузии в формуле (8.16), полученной для ламинарных диффузионных пламен, на коэффициент вихревой диффузии. Последний равен произведению длины пути смешения и на интенсивность пульсаций и. Для достаточно развитого турбулентного течения в трубе 1 имеет максимальное значение на оси трубы, равное примерно 0,085 d. Значение и на оси трубы равно примерно 0,03 и [6]. Следовательно, коэффициент вихревой диффузии на оси трубы равен [c.178]

Цуханова производила обработку экспериментальных данных в указанной работе с помощью аналогии мегкду диффузией и теплопередачей и воспользовалась формулой Лейбензона (1.22) для определения диффузионного критерия — N0. Как известно, в методе тепловой аналогии исключается влияние химической реакции, так как предполагается, что она идет с бесконечно большой скоростью, и концентрация кислорода на стенках канала принимается равной нулю. Нами сделана попытка обработки тех же данных в области турбулентного течения с помощью выведенной выше формулы (1. 73). В рб-зультате была получена зависимость между видимой константой скорости реакции горения на стенке и ее температурой, которая укладывается в формулу Аррениуса [c.341]

Интенсивность диффузионного сжигания зависит от интенсивности смесеобразования. Так как массообмен при турбулентном течении происходит во много раз интенсивнее, чем при ламинарном режиме, то для промышленных целей более важным является способ турбулентного диффузионного сжигания неперемешанных газов. [c.158]

Известен ряд работ по абсорбции газа при турбулентном течении пленок [203—205]. В них проанализировано влияние вихрей, а также движение примыкающей газовой фазы. Движение газа может изменить волновые параметры, а следовательно, повлиять на процесс массообмена. В случаях когда происходит массоперенос от твердой стенки к турбулентно текущей пленке, влияние вихрей на скорость процесса выражено слабо [159— 161]. Этот факт легко объяснить, зная, что вихри затухают вблизи твердой стенки, и их влияние на диффузионный пограничный слой оказывается пренебрежимо малым. [c.124]

Как видно из уравнения (2. 156), пограничный диффузионный слой имеет неодинаковую толп нну на разных участках поверхности. На том краю электрода, который первым встречает поток электро-Рио. 70. Зависимость концентраций с и лита, т. е. при / = О, тол-усредненной по времени тангенциальной щина слоя o в соот-скорости потока v (за единицы приняты с ветствии с уравнением и у ,) от расстояния I от поверхности (2. 156) равна нулю, по-электрода при турбулентном течении. этого края [c.220]

Для ламинарного диффузионного факела характерно наличие четко очерченной тонкой зоны реакции — фронта пламени. При турбулентном течении зона горения представляет собой значительно более широкую нестационарную область, отличающуюся крайне сложной структурой [33, 51, 64, 86, 88 и др.]. Тем не менее (и это отражает специфику турбулентного движения) в объеме, занятом турбулентным факелом, который в свою очередь значительно больше объема, занятого ламинарным факелом, можно выделить относительно узкую в среднем стационарную зону, интенсивного тепловыделения, которая при напряженном горении может быть отождествлена с фронтом- пламени. Высокая интенсивность процессов переноса и повышенная теплонапряженность характерны для турбулентного факела. Отметим также весьма слабую зависимость ряда интегральных характеристик турбулентного факела от физико-химических свойств горючей смеси и скорости истечения. Это свидетельствует об определяющей роли молярного обмена в процессе турбулентного горения. [c.5]

Пограничный слой неоднороден по толщине (рис. 3.9). Зона быстрого изменения концентрации обычно называется диффузионным пограничным слоем при ламинарном течении обтекающего частицу потока или диффузионным подслоем в случае турбулентного течения. Необходимо отметить, что толщина диффузионного пограничного слоя (или подслоя) бд значительно меньше толщины гидродинамического слоя бр и находится в пределах 5-10" —5-10 м (см. рис. 3.9). Известно, что молекулярный механизм переноса целевого компонента будет преобладать над конвективным на расстоянии, меньшем бд от поверхности обтекаемой частицы. Толщина диффузионного пограничного, слоя бд зависит также от величины коэффициента диффузии В. [c.75]

В практике применения природного газа во всех вращающихся печах используется единый диффузионный принцип сжигания газа при турбулентном течении газа и воздуха, но смешение газа с воздухом осуществляется в двух вариантах [c.49]

Прежде всего длина факела зависит от скоростей газового и воздушного потоков и скорости их смешения. Как известно, при диффузионном и кинетическом сжигании природного газа в условиях ламинарного режима потоков длина факела возрастает при увеличении их скорости. Иное наблюдается в случае турбулентного течения газа и воздуха. По данным некоторых исследований [21], с увеличением скорости истечения газа тур- [c.68]

Длина диффузионного турбулентного факела зависит от величины угла встречи между газовым и воздушным потоками. При параллельном течении условия их смешения наихудшие и при прочих равных условиях длина факела наибольшая. По мере увеличения угла между ними смешение ускоряется. При угле, равном 32°, длина зоны смешения укорачивается в 2 раза, г при угле 90° —в 7 раз. Следовательно, когда на цементных заводах направляют ось одной из газовых горелок на обжигаемый материал под некоторым углом к оси печи (к оси воздушного потока), это тоже способствует ускорению смешения газа г. воздухом. [c.70]

Организация процесса горения с раздельной подачей горючего и окислителя весьма характерна для топочной практики. Простейшим типом такого процесса является элементарный диффузионный факел, теории которого посвящен ряд работ, заложивших основы аэродинамической теории факела [1, 2, 3, 4]. Центральным положением этой теории является предположение об общности механизма переноса в турбулентных струях и горящем факеле. Это позволяет использовать весь математический аппарат расчета турбулентных течений при решении задачи о горении диффузионного факела. При этом местоположение фронта пламени определяется из того условия, что потоки реагентов, подходящие к фронту пламени, находятся в стехиометрическом соотношении. [c.123]

Впервые диффузионная модель осевого (продольного) перемешивания метящего вещества применительно к ламинарным и турбулентным течениям однофазной жидкости в трубе была разработана Тейлором [1]. [c.151]

ДИФФУЗИОННАЯ КИНЕТИКА ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ТЕЧЕНИИ [c.143]

Переходя к сравнению формул для диф([)узионного потока при ламинарном и турбулентном течениях, следует, прежде всего, указать на то, что диффузионный поток при турбулентном рем<име пропорционален более высокой степени скорости (или числа Рейнольдса), близкой к первой, тогда как при ламинарном режиме он пропорционален корню квадратному из скорости. Далее, из (25,18) видно, что диффузионный поток при турбулентном течении пропорционален [c.156]

Основным предметом книги является, как уже отмечалось, механика движения потоков взвесей. Рассмотренные вопросы, которые возникают при изучении и использовании потоков взвесей, условно можно разбить на четыре группы. Первая (наибольшая по объему) относится к механике изотермического дисперсного потока и его макрокомпонентов. Рассматривается турбулентное течение и влияние на него частиц. Пульсационное движение частиц описывается в соответствии с решением Чена в трактовке Хинце. Особенности поведения. частиц в пристенном слое рассмотрены на основе теоретической модели Дэвиса, которую автор предлагает скорректировать для лучшего согласования результатов наблюдений и расчетных данных. Анализ влияния различных силовых эффектов в основном сведен к учету электростатической силы. Однако следует отметить, что в вязком подслое наряду с инерционным и диффузионным механизмами перемещения частиц сила Сэфмена (подъемная сила) и эффект миграции частиц в поле градиента пульсационных скоростей могут оказаться определяющими. [c.7]

Разобранные соотношения позволяют ставить опыты с диффузионной моделью для исследования теплообмена, так как определяемый опытным путем коэффициент газообмена может быть легко пересчитан на коэффициент теплоотдачи а [Л. 53, 45, 59, 64, 65 и др.]. Критерий вида д удобно использовать для случаев чисто молекулярного переноса, когда он становится функцией только геометрической формы тела. Для развитого турбулентного течения предпочтительным оказывается применение другой разновидности неопределяющего критерия которьй для распространения тепла и для диффузии выражается соотношениями [c.71]

В [117, 178] при исследовании течения диссоциированной и частично ионизованной многокомпонентной смеси с разными диффузионными свойствами компонент разработан алгоритм, не требую-тттий предварительного разрешения соотношений Стефана—Максвелла (уравнений переноса компонентов) относительно диффузионных потоков. Это также уменьшает объем вычислений, так как время счета становится пропорциональным числу компонентов, а не его квадрату. Предложенный метод позволяет единым образом рассчитывать течение в дозвуковой и сверхзвуковой областях течения, является значительно более экономичным по времени расчета и используемой памяти ЭВМ по сравнению с методами установления. В оперативной памяти требуется хранить только искомые функции в двух соседних сечениях. Кроме того, для сходимости требуется несколько глобальных итераций, что на порядок меньше числа глобальных итераций необходимых в случае метода установления. При этом скорость сходимости не зависит от шага сетки в поперечном направлении. Для определения интегральных характеристик, таких как тепловой поток и давление на теле с точностью до 1 % необходимо не более 2-3 глобальных итераций. С использованием алгебраических моделей турбулентности он позволяет исследовать ламинарное, переходное и турбулентное течения во всем диапазоне скоростей протекания реакций диссоциащш и ионизации (от замороженных до равновесных. [c.190]

Дифференциальное уравнение массоотдачи (конвективной диффузии). В основу рассмотрения явления конвективной диффузии положена теория диффузионного граничного слоя. Согласно этой теории (рис. 11.11), распределяемое вещество переносится из ядра потока жидкости к границе раздела фаз непосредственно потоками жидкости и молекулярной диффузией. В рассматриваемой системе поток можно считать состоящим из двух частей ядра и граничного диффузионного слоя. В ядре перенос вещества осуществляется преимущественно токами жидкости и в условиях достаточной турбулентности течения концентрация распределяемого вещества в данном сечении в условиях стационарного режима сохраняется постоянной. По мере приближения к граничному диффузионному слою турбулентность и, следовательно, турбулентный перенос затухают, с приближением к границе начинает превалировать перенос за счет молекулярной диффузии. Соответственно этому появля- [c.246]

На рис. 70 изображена зависимость концентрации с/с и тангенциальной скорости потока Wf o. усредненной по времени, от расстояния от поверхности электрода ( ) для турбулентного течения по данным Фильштиха . Величина o означает здесь пограничный диффузионный слой по Нернсту, Oq вязкий подслой Левича и б — пограничный слой Прантля который состоит [c.220]

НОГО раствора. При этом диффузионные слои, обусловленные вынужденной ламинарной конвекдаей, могут быть произвольными двуме рными или осесимметричными. Интегральный коэффициент диффузии зависит от состава в глубине раствора. Несколько иные интегральные коэффициенты диффузии могут применяться к свободной конвекции, турбулентному течению или переходным процессам, упоминавшимся выше. Однако эти коэффициенты диффузии должны быть более близкими друг к другу, чем к значению, полученному на ячейке с диафрагмой, поскольку условия в такой ячейке совсем иные, чем в случае массопереноса к электроду ПОД током. [c.305]

Неоднородность поля давления присуща в принципе не только гомогенному, но и диффузионному турбулентному факелу. Однако, как и в инертных струях, она пренебрежимо мала в затопленном диффузионном факеле и при небольших значениях параметра спутности — т=и 1ио. Но при достаточно высокой спутности, в особенности если значение этого параметра близко к единице (или превышает ее), неоднородность поля давления заметно увеличивается. Это приводит к перестройке течения и изменению распределения и, ри и риДа. В условиях высокой спутности из-за стесненности потока и невозможности заметного расширения его в поперечном направлении имеет место предельно большое ускорение газа и падение давления во фронте. Но поскольку в диффузионном факеле фронт пламени расположен под весьма малым углом к набегающему потоку, абсолютное увеличение продольной компоненты скорости может быть невелико. [c.121]