Диффузия осевая

Другим примером, иллюстрирующим различие времен пребывания, может служить рассмотрение профиля скоростей при движении жидкости по трубе (см. рис. II-10, стр. 45). Различия в скоростях по сечению наиболее велики при ламинарном течении. Поэтому частицы, движущиеся вблизи оси трубы, обгоняют частицы, движущиеся ближе к ее стенкам, и находятся в трубе значительно меньшее время, чем последние. При турбулентном течении скорости распределены по сечению трубы более равномерно. Однако и в данном случае время пребывания разных частиц жидкости неодинаково, что обусловлено турбулентными пульсациями, под действием которых происходит перемешивание частиц, или турбулентная диффузия различные частицы движутся в разных направлениях по отношению к движению основной массы потока, в том числе и в поперечном (радиальная диффузия), и в продольном (осевая диффузия). Осевая диффузия может как совпадать по направлению с движением основной массы потока, так и быть направлена в обратную сторону, в результате чего возникают различия во времени пребывания частиц жидкости. Радиальная же диффузия, выравнивая профиль скоростей, наоборот, сближает время пребывания разных частиц. [c.117]

Пример 1 /-2. Реакционная смесь протекает через трубу поперечного сечения А с постоянной скоростью и. Ввиду того, что в осевом направлении существует градиент концентрации, происходит также диффузия реагентов в направлении оси в соответствии с законом Фика [c.118]

В осевом направлении теплопередача посредством теплопроводности и массопередача диффузией обычно незначительны так же, как и массовый поток в радиальном направлении. В этом случае предыдущие уравнения принимают вид [c.244]

Продольное перемешивание в колонных аппаратах может быть следствием ряда физических явлений. Основными из них являются 1) турбулентное перемешивание в осевом направлении (турбулентная осевая диффузия) 2) осевая циркуляция в потоке [c.24]

Вас — коэффициент осевой диффузии, см /с. [c.24]

ОСЕВАЯ (ТЕЙЛОРОВСКАЯ) ДИФФУЗИЯ И ПОПЕРЕЧНАЯ НЕРАВНОМЕРНОСТЬ [c.31]

Осевая диффузия в направлении движения потока вызвана одновременным воздействием его поперечной неравномерности и молекулярной диффузии в радиальном направлении. Это явление впервые исследовано Тейлором [14, 15], поэтому его часто называют Тейлоровской диффузией. [c.31]

Сопоставление опытных и теоретических коэффициентов осевой диффузии для турбулентного потока обнаруживает их значительное расхождение [83, 84]. [c.34]

Работами Тейлора [14, 15, 81, 82] и других исследователей [85, 86] показано, что осевая дисперсия введенного в поток вещества, вызываемая неравномерным профилем скоростей и радиальным перемешиванием под влиянием молекулярной диффузии, может быть оценена коэффициентом осевого перемешивания. [c.34]

Заметим, что с увеличением интенсивности поперечного перемешивания коэффициент осевой диффузии резко падает. Так, в аппаратах с интенсивным механическим перемешиванием потоков вклад поперечной неравномерности в явление продольного перемешивания незначителен. [c.34]

Поскольку величина V является функцией чисел Рейнольдса Не и Грасгофа Сг, число Ре для продольного перемешивания в общем случае должно зависеть от трех безразмерных чисел Ке, Сг и Рем. При Рем<1 осевое рассеяние полностью определяется молекулярной диффузией, поэтому в уравнении (У.25) можно пре- [c.192]

Ор — коэффициент диффузии продукта реакции в жидкости, см /сек. Пе — эффективный коэф )ициент осевой диффузии (продольного перемешивания) жидкости на тарелке, см /сек Оа — коэффициент диффузии абсорбируемого компонента в газовой фазе, см /сек. [c.12]

Важным свойством зернистого слоя является турбулентная диффузия как в радиальном, так и в осевом направлении. Радиальная турбулентная диффузия объясняется беспорядочным потоком частиц вещества через каналы слоя или перемешиванием сходящихся струй потока. Осевая турбулентная диффузия является результатом смешивания струй, проходящих по каналам между зернами. При этом играет также роль скорость потока, измеряющаяся в различных точках сечения слоя. Радиальная диффузия имеет большое значение для теплообмена с охлаждающей рубашкой. Влияние же осевой диффузии, вообще говоря, мало. Критерий Пекле для радиальной диффузии, учитывающий диаметр частицы [c.185]

Если концентрация заметно растет в направлении, встречном потоку, то можно говорить о продольном перемешивании и осевой диффузии. По мнению Венера и Вильгельма при наличии такой диффузии особое внимание следует обращать на граничные условия реактора. [c.185]

Погрешность приближения изучалась на трех различных размерах сетки при одних и тех же входных условиях. Начальная концентрация Со составляла 0,025. Размеры сетки были такими 10 X 10, 40 X 40 и 10 X 20 (первое число указывает количество осевых интервалов). Величины А и Т вблизи оси трубы не зависят от радиального положения ввиду малости теплопроводности и диффузии. В приводимой ниже табл. 11 сравниваются значения А п Т при р = 0,05, полученные для двух размеров осевых интервалов. [c.207]

Соответствующее изменение профиля парциальных давлений представлено на рис. 111-47. Кривые / были заимствованы из рис. III-26 и III-27 для иллюстрации различия в распределении парциальных давлений с учетом и без учета осевой диффузии. Как видно из рисунков, в области, соответствующей значению критерия Ре в пределах от 1 до 3, изменение коэффициента диффузии слабо влияет на характер кривых. [c.287]

Рис. 111-44. Профили температуры при осевой диффузии в случае единственного стационарного состояния

Рис. 111-46. Профили температуры при различных значениях коэффициентов осевой диффузии в случае единственного стационарного

Рис, 111-50. Профили температуры при различных значениях коэффициента осевой диффузии в случае нескольких стационарных состояний [c.291]

Массообмен и теплообмен происходят в двух направлениях — радиальном и осевом. Радиальный перенос осуществляется диффузией, а продольный (осевой) — конвекцией. [c.330]

В этих уравнениях х, г — осевая и радиальная координаты R — координата стенки канала и и v — осевая и радиальная составляющие скорости газового потока. Начало координат находится на оси симметрии канала во входном сечении. Для плоского канала а = 0, г соответствует расстоянию от плоскости симметрии канала по нормали к ней для трубы а=1, г соответствует радиусу. Условие изотермичности течения позволило в данной задаче не рассматривать уравнение энергии. В уравнении диффузии (4.4) исключены члены, соответствующие баро-и термодиффузии величина ш характеризует массовую долю компонента смеси. [c.122]

Уравнение диффузии (4.4) для несжимаемой среды с постоянными физическими свойствами без учета осевой диффузии запишется в виде [c.133]

Авторы ссылаются на эксперименты, проведенные в Хьюстонской научно-исследовательской лаборатории под руководством Шелла, которые показали, что при увеличении диаметра слоя становится заметной осевая диффузия газа. Кроме того, было отмечено, что в случае катализатора с малым средним размером частиц, но весьма широкого фракционного состава плотность слоя меньше, нежели при более крупном зернистом материале. Установлено также, что слои узких фракций зернистого материала, не содержащие мелочи, псевдоожижаются плохо и отличаются большим количеством газовых пузырей. [c.259]

Рис. У1П-9. Влияние критерия Пекле, отнощения распределения и отнощения диффузионности на высоту единицы переноса или единицы реакции. Области, контролируемые / — осевой молекулярной диффузией. // —осевой дисперсией, /// —дисперсией в порах или частицах сорбента, IV — внешним переносом.

Зависимость для кг, выражающего внешний перенос и диффузию Б твердых частицах [рис. У1И-8 и уравнение (У1П-55а)], позволяет рассчитать для всех действующих сопротивлений, описанных выше, осевую молекулярную диффузию осевую вихревую дисперсию внешнюю массоотдачу и диффузию паро-газовой (жидкой) фазы в порах, диффузию в твердой фазе или сумму этих двух видов диффузии. Соотношение этих со-щ)отивлений и их влияние на безразмерные группы Мо,гс1э1Н или Мя4в/Ьк приведено на рис, У1П-9 как функция критерия Пекле для потока (Ре= а // ш5). [c.546]

Каскад реакторов полного перемешивания, равнозначный по выходу определенному реальному реактору, будем называть заменяющим каскадом (рис. УПЬЗЗ). Расчет реактора можно свести к расчету заменяющего его каскада, если удастся определить число ступеней. Для этого нужно количественно описать отклонения от полного вытеснения в реальном реакторе. Такие отклонения обусловлены 1) неравномерным распределением скорости потока в осевом (продольном) направлении 2) флуктуациями скорости и завихрениями 3) молекулярной диффузией. Это приводит к тому, что продукты реакции перемещаются из конечной части аппарата в направлении к входу, исходные же вещества переносятся в обратном направлении. На конечном участке аппарата они разбавляют смесь пpoдyкtoв и снижают выход реакции. Следовательно, в общем случае указанные эффекты оказывают неблагоприятное влияние на работу реактора. [c.322]

При применении безградиентных реакторов поддерживать изотермический режим несложно, удается итйежать погрешностей в измерениях, обусловленных осевой диффузией в случае гетерогенных каталитических реакций обеспечивается возможность сильно ослабить или исключить влияние процессов диффузии в зерне катализатора. Поэтому для точного исследования кинетики процесса безградиентные реакторы, как правило, предпочтительнее. [c.36]

Выяснению природы и количественных характеристик перемешивания частиц в направлении перемещения потоков и в обратном направлении посвящено большое число теоретических и экспериментальных работ. В литературе отклонение структуры реальных потоков от идеальных называют по-разному осевым или продольным леремешиванием, продольной диффузией, обратным перемешиванием, уносом и др. Мы будем пользоваться термином продольное перемешивание. [c.24]

Диффузионная модель. Нестационарный перенос вещества в потоке описывается уравнением (11.12). Для однонаправленного процесса переноса, осуществляемого за счет турбулентной диффузии и осевого перемешивания (что оценивается введением коэффициента продольного перемешивания Е ), уравнение (11.12) имеет вид [c.47]

Перемешивание газовой фазы было исследовано Калдербэнком и др. , Келбелем и др. и Дибоуном и Шюгерлом но лишь при очень низких скоростях газа. Рейт распространил эти измерения на более высокие скорости и нашел, что коэффициент осевой диффузии для газа в 2 или 3 раза больше, чем для жидкости. Согласно его данным, условием незначительности продольного перемешивания газа и принятия поршневого характера его движения может считаться соблюдение неравенства [c.233]

Если можно пренебречь диффузией вдоль оси реактора и принять йг г) = onst (перемешивание в поперечном направлении настолько интенсивно, что радиальные градиенты температуры и концентрации отсутствуют), получим идеальную проточную трубу с поршневым движением потока (модель идеального вытеснения) здесь г — радиус. Очевидно, что в действительности идеальных проточных труб, так же как и идеальных смесителей, не существует. Во всяком случае, при составлении баланса можно ограничиться односторонним осевым движением потока в направлении 2 и придать уравнениям баланса после учета условий (11,21) и упрощения следующий вид [c.152]

Численный метод Крэнка В работе Розенберга, Даррилла и Спенсера приведен пример расчета процесса, в котором протекает реакция первого порядка. Профиль скоростей по сечению трубы считался плоским. Перенос тепла и массы в радиальном направлении был принят пропорциональным первой производной температуры или концентрации. Турбулентная диффузия и теплопроводность, влияющая на реакцию, считались постоянными. Осевая диффузия не учитывалась. [c.203]