Тейлора вихри

На поверхности твердой сферы скорость жидкости обращается в нуль, и первый неисчезающий член ряда Тейлора определяется величиной вихря [c.197]

Длина пути слияния вихрей может быть определена по модели турбулентности Тейлора [71. Длина пути слияния или смешения будет равна среднему пути движущегося вихря до его исчезновения и потери им индивидуальности. Этот вихрь отдает потоку свою энергию, а при наличии массообмена переносит массу вещества. [c.115]

Физическая модель турбулентности Тейлора заключается в предположении, что в потоке возникают турбулентные касательные напряжения за счет поперечного переноса вихрей. [c.116]

Перенос тепла при такой структуре следует ожидать не за счет обычной турбулентности, которая приводила бы только к перемешиванию, а за счет хорошо организованной вихревой циркуляции. При расширении в осевом направлении ленточная струя, когда h b, может выродиться — раздвоиться в вихри с лево- и правосторонним вращением частиц. Видимо, это несколько иные вихри, чем вихри Тейлора-Гертлера. Хотелось бы еще раз подчеркнуть, что именно в вихревой трубе мы можем иметь описанную структуру, поскольку здесь [c.49]

Наиболее интересной конструкцией является случай вьшолнения решеток лопаток на цилиндрических поверхностях. В этом случае лопатки выполняются в виде многозаходной нарезки на винте и втулке, охватывающей винт, с противоположным направлением нарезок. Например, на винте выполняется правая резьба, а на втулке - левая. При вращении вала в кольцевом зазоре, образованном гладким валом и втулкой, возникают кольцевые вихри (вихри Тейлора). При вращении втулки таких вихрей не наблюдалось. Передача энергии от винта к окружающей жидкости происходит в результате непрерывного возникновения, развития и отрыва ука- [c.79]

Для массообмена в паровой фазе помимо турбулизации парового кольца за счет его раскручивания характерно появление вихрей Тейлора, возникающих в кольцевом зазоре между двумя коаксиальными цилиндрами при вращении одного из них. Подобно тому, как это имеет место при теплообмене, появление вихрей Тейлора интенсифицирует массообмен за счет усиления дополнительного поперечного перемешивания паровой фазы. [c.137]

На рис. V-12 представлена зависимость эффективности колонны от скорости вращения ротора. Первые изломы на кривых соответствуют моменту появления в паровой фазе вихрей Тейлора. [c.137]

Нижний предел, при котором появляются вихри Тейлора, определяется критическим значением числа [c.137]

При исследовании массообменных и теплообменных процессов в настоящей работе были использованы в основном экспериментальные методы, так как сложность протекания этих процессов в реальной аппаратуре и на моделях практически исключает возможность полного теоретического решения. При обработке экспериментальных данных с целью получения достаточно аргументированных методов расчета широко использовались методы теории подобия и размерностей. Теоретической базой, позволившей осуществить аргументированное использование этих методов, явилась теория пограничного слоя в приложении к процессам тепло- и массообмена. Для массообменных процессов, протекающих в модели из двух вертикальных соосных цилиндров, получены количественные соотношения, описывающие массопередачу в газовой фазе и учитывающие влияние неустойчивости, проявляющейся в возникновении так называемых вихрей Тейлора. Для жидкой фазы характерен определенный эффект закручивания жидкостной пленки, что также приводит к существенной интенсификации массопередачи по сравнению с гравитационно стекающей пленкой. [c.10]

I — ламинарный П — ламинарный с вихрями Тейлора, П1 — турбулентный, IV — турбулентный с вихрями Тейлора. [c.40]

Здесь юкр — угловая скорость вращения, соответствующая появлению вихрей Тейлора. [c.42]

Несколько иная зависимость была получена в работе [113], где оптическим методом измерялась скорость вращения миниатюрной вертушки, помещенной в кольцевой зазор таким образом, что ось вращения вертушки совпадала с осью вращения вихря Тейлора [c.42]

Интенсификация теплообмена в газовой фазе наблюдалась в кольцевом зазоре аппарата с внутренним вращающимся цилиндром. Для этой модели было найдено, что возрастание числа Nu соответствует скорости вращения Ута, т. е. моменту появления вихрей Тейлора [143—145]. [c.50]

По мнению автора, начало влияния скорости вращения ротора на массообмен совпадает с появлением вихрей Тейлора. Последнее [c.50]

Значительный интерес представляют результаты экспериментального исследования, проведенного на модели с кольцевым зазором и внутренним вращающимся цилиндром [151]. Был исследован процесс массопередачи в газовой фазе при испарении в воздух паров воды, н-гептана и ртути. Основные закономерности переноса вещества авторы связывают с вихрями Тейлора, интенсивность которых определяется числом Та. В работе справедливо отмечается несоблюдение для рассматриваемой модели аналогии между переносом импульса и вещества, поскольку импульс переносится от вращающегося кольца к стенке неподвижного цилиндра, а поток вещества транспортируется с поверхности стекающей пленки в ядро газового потока. Для корреляции полученных экспериментальных данных авторами было предложено уравнение [c.54]

Указанным обстоятельством (в числе прочих факторов) можно объяснить то, что при переходе от атмосферного давления к вакууму эффективность ректификационной колонны несколько сни-л ается (кривые / и 2), если остальные параметры (нагрузка колонны, окружная скорость ротора, размеры колонны и т. д.) остаются неизменными. Увеличение высоты единицы переноса при вакууме связано с замедлением развития в газовой фазе вихрей Тейлора (по сравнению с процессом, осуществляемым под атмосферным давлением). [c.79]

Теперь обратимся к результатам опытов по абсорбции [205], чтобы проверить, находит ли и в этом случае подтверждение гипотеза о том, что появление в газовой фазе вихрей Тейлора приводит к интенсификации массопередачи. [c.79]

При изменении нагрузки по газовой фазе и для ламинарного режима (рис. П-14) и для турбулентного режима с вихрями Тейлора (рис. П-15) получен тот же результат при равных условиях коэффициенты массопередачи всегда ниже, чем соответствующие значения коэффициентов массоотдачи. [c.81]

Рнс. П-15. Зависимость Каи и Ра от нагрузки ио газовой фазе при абсорбции аммиака (4=3,0-Ю- , м, Кех = ЮО, режим с вихрями Тейлора, 7=11,45 м/с, высота орошаемого участка // различна) [c.83]

Изменение давления иногда сопровождается изменением физико-химических свойств разделяемой смеси, а также гидродинамики потоков жидкости и пара. Например, ири ректификации в кольцевом зазоре между вращающимся внутренним цилиндром и неподвижным внешним цилиндром применение вакуума приводит к ослаблению интенсивности или полному исчезновению вихрей Тейлора в паровой фазе, благоприятствующих массоиереносу. Затухание вихрей Тейлора происходит вследствие повышения кинематической вязкости паров. В итоге эффективность колонны заметно снижается (см. Шафрановский А. В., Ручинский В. Р. Теор. основы хим. технол. 1971, т. V, № 1 Олевский В. М., Ручинский В. Р. Роторно-пленочные тепло- и массообменные аппараты. М.. Химия, 1977. — Прим. ред. [c.84]

При местной закрутке потока благодаря силам вязкости происходит непрерывное изменение структуры вращающегося потока по длине трубы. Центробежные силы оттесняют поток к стенке трубы, что приводит к изменению поля скоростей и градиента статического давления по радиусу трубы. Закрученное движение в трубах характеризуется еще одним важным параметром. В трубах имеет место течение, аналогичное обтеканию вогнутой поверхности, при изменяющемся радиусе ее кривизны , зависящей от угла ввода потока через закручивающее устройство. Известно, что около вогнутой поверхности возникают вихри Тейлора-Гёртлера и существенно усиливаются тепло- и массообменные процессы. [c.13]

Представление о строении плоских дисков нашло экспериментальное подтверждение. Одновременно оказалось, что структура стержня содержит, по всей видимости, наряду с выпрямленными цепями большое число складчатых цепей и дефектов. При отжиге число таких складчатых цепей увеличивается. Риджике и Манделькерн [17] подвергли отжигу при температуре 142 С кристаллы полиэтилена, полученные в условиях вызванной течением кристаллизации, и заметили, что у них наблюдается хвост (остаток), плавящийся при температуре 152 °С, что указывает на существование в них участков полностью выпрямленных цепей. Критическая скорость вращения мешалок, при которой начинается формирование структур типа шиш-кебаб , связана, по-видимому, с возникновением в растворе вихрей Тейлора [18], являющихся следствием ветвления встречных течений. [c.51]

Сходную с (П. 60) формулу получил Тейлор, исходивший из того, что в поперечном направлении переносятся вихри и на длине I остается постоянной не скорость движения вихря, как это принимал Прандтль для комка жидкости, а производная дгБх1ду. Это приводит к формуле дш. [c.113]

Существование четырех указанных режимов было подтверждено Эстиллом [107], который показал также, что вихри Тейлора возникают лишь на некотором расстоянии от входа газа в кольцо, после стабилизации профиля скоростей. Кроме того, было отмечено, что вихри движутся в аксиальном направлении со скоростью, близкой к средней осевой скорости движения газа. Размер вихрей в радиальном направлении несколько меньше ширины зазора. Таким образом, вихри не разрушают пристеночных слоев и сохраняют при движении вверх размеры и форму [108]. [c.40]

Как будет показано в дальнейшем, интенсификация массообмена при 7 = 8,9 м/с в опытах Виллингхема с сотр. объясняется появлением в кольцевом зазоре между двумя цилиндрами вихрей Тейлора. [c.54]

Было сделано предположение о том, что первые по мере возрастания и изломы кривых на рис. П-8 соответствуют появлению в паровой фазе вихрей Тейлора, что по аналогии с теплопере-носом [106—109] должно приводить к интенсификации массопе-реноса. [c.75]

Для того чтобы убедиться в оправедливости предположения о том, что изломы на кривых 5 и 5 соответствуют появлению н кольцевом зазоре вихрей Тейлора, найденные значения Тэг.рит для кривых 5 и 6 были нанесены [204] на один график с аналогичными значениями этого комплекса, полученными в результате опытов по теплообмену [105, 106]. Как следует из приведенного па рис. 11-9 графика, экспери1иентальные точки, соответствующие появле- [c.75]

Соответствующее скорости = 8,9 м/с значение Кеу = 2500 и привело авторов работы [55] к предположению, что в указанной области происходит смена ламинарного режима турбулентным. В то же время детальный анализ данных работ [106, 107] показывает, что наступление турбулентного режима с вихрями Тейлора наблюдается при значительно меньших значениях Квау. [c.77]

Расчет по уравнению (11.30) окружной скорости ротора, соответствующей Та.фит, показывает, что в условиях вакуумной ректификации (Рост = 26 кПа (200 мм рт. ст.) смеси н-гептан — метнл-циклогексаи (Д = 2,95-10 м, = 7,52-10 ° м /с) пояплепние вихрей Тейлора должно происходить при (7та = 2,57 м/с. Расхождение между расчетным и экспериментальным значениями 7та составляет 5,2%. Аналогичный расчет, проведенный для той же смеси при ректификации под атмосферным давлением (кривая 2), дает значение /та = 0,835 м/с. [c.78]

Было сделано предположение о том, что, как и в случае теплообмена, в исследуемой модели появление и развитие вихрей Тейлора приводит к интенсификации процесса массопередачи. Это должно привести к появлению в уравнении, описывающем массопередачу в паровой или газовой фазе, некоторой функции НЦду от Та и Такрит. учитывающей вклад вихрей Тейлора в результирующий эффект массопередачи. [c.93]

Влияние скорости вращения ротора на массопередачу, очевидно, прежде всего должно проявляться при массопередаче в паровой фазе. Анализируя ранее приведенные данные, мы убедились, что при изменении и от 0,317 до 1,75 м/с величина Ну заметно уменьшается. Можно предположить, что эта тенденция к снижению Ну сохранится и при более высоких и вплоть до Г/крит- Необходимо выяснить, является ли снижение Ну (и соответствующее возрастание Nuдy) при увеличении и следствием воздействия на массопередачу только вихрей Тейлора или речь идет о сложном механизме конвективного массопереноса, в котором величина диффузионного потока определяется одновременно и интенсивностью турбулентных пульсаций скорости потока и вихрями Тейлора. Для последующей проверки была принята вторая концепция. [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология