Скорость сальтации

Вследствие особенностей структуры двухфазного горизонтального потока, возможности расслоения потока и оседания твердых частиц на дно трубопровода интересно вычислить среднюю скорость транспортирующего потока, при которой практически все твердые частицы оседают в нижней части трубы и скользят по дну трубопровода (в литературе эту скорость иногда называют скоростью сальтации). [c.147]

Скорость сальтации зависит не только от физических свойств жидкости и твердых частиц, но и от диаметра трубы и концентрации твердого материала [12—15]. Расчетом было показано [25], что пульсационная скорость потока не может явиться причиной взвешивания кварцевых частиц размером свыше 4 мм в трубе диаметром 106 мм при средней скорости 2,4 м/с и размером свыше 2,5 мм в трубе диаметром 25 мм при скорости 1,2 м/с. Из этого следует, что пульсационная скорость потока, обусловливающая взвешивание мелких частиц, недостаточна для взвешивания частиц определенной (повышенной) крупности. Пульсационная скорость потока зависит от диаметра трубы, поэтому предел, при котором пульсационная скорость становится недостаточной для взвешивания, также зависит от диа- [c.220]

Движение трехфазных смесей по трубам представляет интерес из-за применения таких смесей в химических реакторах. Скорость сальтации (по жидкой фазе) в горизонтальном трехфазном потоке мало отличается от аналогичной величины в двухфазном потоке (жидкость— твердое тело). Это установлено [И] при опытах со смесью вода + воздух + стеклянные шарики d = = 500 мкм) в трубах диаметром 25 и 49 мм. Опыты с шариками диаметром 100 мкм в трубе диаметром 25 мм показали [11] аналогичные результаты и незначительное увеличение скорости сальтации при росте концентрации твердых частиц. Введение газовой фазы должно турбулизировать поток и повышать скорость сальтации. Однако эта скорость главным образом зависит от условий движения потока и концентрации твердой фазы у дна трубы. Наблюдения показывают [11], что газовые пузырьки и поршни проходят в верхней половине горизонтальной трубы и поэтому, вероятно, не влияют на скорость сальтации. Здесь имеется в виду истинная скорость сальтации, т. е. объемный расход жидкости, отнесенный к поперечному сечению трубы, свободному от газовых пузырей и поршней [c.235]

Движение твердых частиц в придонном слое потока происходит в виде скольжения или перекатывания и перескакивания (сальтации). Такой характер движения осуществляется главным образом под влиянием восходящих вихрей и несимметричного обтекания твердой частицы струями воды. Частицы, оторвавшись от дна, могут находиться некоторое время во взвешенном состоянии и вновь опускаться на дно. В этом проявляется условность подразделения наносов на влекомые и взвешенные. Крупность влекомых наносов изменяется по сезонам года, возрастая при паводках и уменьшаясь в межень. При больших скоростях течения влекомые наносы движутся большими массами. Размеры влекомых наносов постепенно уменьшаются по длине рек с уменьшением скоростей вниз по течению. [c.319]

Наиболее часто скорость движения частиц сравнивают со средней скоростью движения жидкости. Однако частицы в условиях сальтации находятся на незначительном удалении от дна, не превышающем лишь несколько диаметров зерен. По этой причине скорость перемещения частиц будет значительно меньше средней скорости потока. В этой связи интересно сравнить скорости движения частиц с характерными скоростями движения жидкости вблизи дна. По данным рис. 4.4 можно сравнить скорость движения твердых частиц со скоростью жидкости щ на координате г = (1 при постоянной шероховатости дна, образованной частицами мелкого гравия диаметром с/= 6 мм, и различной плотности и крупности частиц [37]. [c.113]

Рис. 4.4. Соотношение между скоростью частиц и скоростью 1, жидкости в режиме качения и сальтации.

Рис. 4.8. Изменение скорости опускания частицы -i / в процессе сальтации.

Следует отметить, что параметром, определяющим временные и кинематические характеристики процесса сальтации, является отношение скорости на вершине выступа шероховатости к гидравлической крупности частиц. Поскольку в режиме квадратичного сопротивления зернистой шероховатости (но только в данном режиме) это отношение пропорционально величине расчеты можно вьшолнять также с использованием этого отношения, которое называют параметром подвижности частиц. [c.124]

Заметим, что скорость частицы относительно жидкости в течение скачка будет изменяться не только из-за ускорения частицы, но также вследствие того, что частица будет пронизывать слои жидкости, движущиеся с различной скоростью. Учет этого обстоятельства существенно усложняет задачу. В дальнейшем будем считать, что скорость жидкости в слое сальтации не зависит от координаты 2 и равна и. Интегрируя с учетом сделанного допущения, находим [c.124]

На соотношение между количеством частиц, находящихся в режиме сальтации и переходящих к полному взвешиванию, оказывает влияние турбулентный диффузионный перенос взвеси из слоя сальтации в верхние слои потока. В полностью взвешенное состояние переходят прежде всего те частицы, которые при саль-тировании пересекают области интенсивных вертикальных пульсаций скорости другая их часть, не захваченная восходящими пуль-сационными токами, по-прежнему остается в режиме сальтационного движения. [c.134]

Рассматривая массообмен между потоком и дном на площади пятен взвешивания, будем учитывать, что взвешенные твердые частицы создают в слое сальтации /г динамически равновесную объемную концентрацию Со и, учитывая, что взвесь возвращается на дно со скоростью W, запишем баланс твердых частиц [c.146]

К самому низшему структурному уровню относятся процессы, связанные с перемещением отдельных зерен грунта в режиме перекатывания и сальтации. Как показано в гл. 4, характерные масштабы перемещений Ьд в этом случае (длины скачков) существенно зависят также от соотношения между гидравлической крупностью частиц и динамической скоростью и в некоторых случаях могут достигать 0,01А. [c.166]

Различают две граничных (критических) скорости потока гидросмеси — скорость сальтации и минимальную скорость гидротранспортирования [И]. Под скоростью сальтации понимают скорость, при которой часть твердых частиц, двигающихся ко дну трубы, остается на дне в неподвижном состоянии в течение некоторого времени [11]. Минимальная скорость транспортирования— это средняя скорость потока гидросмеси, при которой не образуется слоя твердых частиц, скользящих по дну трубы в направлении дьижении потока [12]. Минимальная скорость транспортирования больше скорости сальтации. [c.220]

Применение горизонтальных труб со спиральными ребрами на внутренней поверхности способствует турбулизации потока и снижает скорость транспортирования. Опыты [27] по горизонтальному гидротранспорту водопесчаной смеси, у которой скорость оседания частиц (скорость сальтации) ниже 0,61—1,5 мм/с, показали, что рабочая скорость транспортирующего потока в оре-бренных трубах может быть снижена по сравнению с трубами без оребрения. Если в гладких трубах скорость транспортирования должна на 25—35% превышать скорость оседания, то в сребренных трубах это превышение не должно быть больше 20—30% [27]. На основе [c.224]

Это уравнение удовлетворительно описывает экспериментальные данные при больших скоростях. По мере приближения скорости потока к скорости сальтации ошибка при определении Артрф увеличивается. Исследование перепада давления при трехфазном пневмотранспорте стеклянных шариков диаметром 100 мкм показало [И], что в этом случае сопротивление на 10—15% меньше, чем для шариков диаметром 500 мкм. Перепады давления в потоках чистой жидкости (Ар ) и газа (Арг) определяют по известным в гидродинамике формулам. [c.236]

Из сказанного видно, что эффективность продуцирования почвенно-эрозионного аэрозоля в значительной мере зависит от интенсивности бомбардировки поверхности сальтирующими частицами, что, естественно, связано со скоростью приповерхностного ветра. Пороговая скорость ветра, вызывающая сальтацию изначально покоящихся частиц, должна быть пропорциональна их массам и размерам [c.8]

Экспериментально установлено, что коэффициент а является функцией распределения по размерам частиц поверхностного слоя почвы, степени шероховатости последнего и наличия в нем цементирующих агентов он зависит также от протяженности поля вдоль преимущественного направления ветров в данном регионе и, наконец, от ряда метеорологических факторов. Увеличение коэффициента а, соответствующее повышению эрозиоустойчивости почвы п снижению уровня продуцирования почвенного аэрозоля, наблюдается при увеличении шероховатости почвы не склонной к эрозии (за счет уменьшения скорости ветра у поверхности и повышения уровня к), при повышении влажности почвы (за счет увеличения по механизму водородных связей силы сцепления между отдельными почвенными частицами, покрывающимися водными оболочками), при наличии на поверхности разлагающихся (на определенном этапе) органических веществ, продукты распада которых обладают цементирующим свойством. Наконец, увеличение коэффициента а наблюдается для почв, поверхностный слой которых состоит либо из крупных крупинок преимущественно одного и того же диапазона эквивалентных диаметров, либо содержит большое количество очень мелких частиц (последние, активно прилипают к большим частичкам, увеличивая их массу и связь с поверхностью, и таким образом предотвращают сальтацию). [c.9]

Как показало изучение живых растительных клеток, чем крупнее клетка, тем активнее движется ее цитоплазма Для мелких клеток характерны скачкообразные перемещения органелл-сальтации (от лат. saltare-танцевать, прыгать). Как и в животных клетках, цитоплазматические частицы передвигаются здесь так, будто они время от времени получают сильный толчок то в одном, то в другом направлении. В более крупных клетках такое перемещение уже носит частично направленный характер, а в клетках, где цитоплазма образует лишь тонкий слой вокруг гигантской центральной вакуоли, часто можно наблюдать почти непрерывное круговое перемещение цитоплазмы со скоростью нескольких микрометров в секунду. Все эти цитоплазматические движения способствуют не только внутриклеточному передвижению веществ, но также и межклеточному транспорту, так как доставляют растворенные вещества к отверстиям плазмодесм, соединяющих соседние клетки. [c.194]

Антропогенная нагрузка на водоток, как отмечалось, изменяет физико-механические свойства донных грунтов. В их гранулометрическом составе отмечается преобладание пылеватых и илистых фракций, различных органических веществ, в том числе нефтепродуктов. Все это способствует появлению заметных сил сцепления в русловых отложениях. Наблюдения за процессом размыва таких грунтов в лабораторных условиях в целом подтвердили схему размыва слитных водонасыщенных грунтов, описанную Ц. Е. Мирцхулава [102]. В связи с большой плотностью песчаных частиц по сравнению с пылеватыми и илистыми фракциями при консолидации таких грунтов происходит их некоторое расслоение, в результате которого самый верхний слой отложений оказывается илистым и сравнительно легко размывается при скоростях, зависящих от сцепления такого грунта. Разрушение слоя происходит чешуйками, вплоть до момента обнажения песчаных включений. Начиная с этого момента илистые фракции вымываются из окрестностей вокруг песчаных частиц, вследствие чего эти частицы обнажаются и приходят в движение путем перекатывания и сальтации. Поскольку осаждения илистых частиц не происходит, образующиеся донные гряды формируются исключительно песчаными фракциями по своему очертанию и размерам они оказываются весьма близкими к грядам, образующимся из иеска, лишенного илистых примесей. Можно отметить лишь несколько меньшую интенсивность развития гряд, связанную, по-видимому, с затратами времени на отмывку ила, находящегося между песчаными частицами. В результате отмывки ила становится заметной отчетливая граница так называемого активного слоя донных грунтов, толщина которого несколько превышает высоту гряд. Освобождение верхнего слоя донных отложений от загрязненных мелкодисперсных фракций грунта является важнейшей очистительной функцией руслового процесса, за счет которой обеспечивается поддержание чистоты речного русла там, где поток способен размыть слой загрязнен- [c.186]

В диапазоне от сальтации до градуализма эти две крайние формы следует отбросить, однако между ними остается обширная промежуточная зона, и с биологической точки зрения вполне реально поискать в этой зоне способы эволюции крупных групп. По всей вероятности, происхождение большинства новых групп связано с очень быстрой эволюцией. Однако не следует считать, что такие высокие скорости несовместимы с постепенными ступенчатыми изменениями. Возможно, что в возникновении многих новых групп сальтационные элементы сочетаются с элементами градуализма. Современные представления о квантовой эволюции и квантововидообразовательном направлении (изложенные в [c.310]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология