Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Структура потока турбулентного

Рис. 0.18. Структура потоков при турбулентном режиме Рис. 0.18. <a href="/info/24750">Структура потоков</a> при турбулентном режиме

    Растекание струи до бесконечности возможно только при установке решетки в неограниченном пространстве (рис. 3.4, а). Если решетка находится в трубе (канале) конечных размеров (рис. 3.4, 6), структура потока за ней будет иная. Так, например, в случае центрального (фронтального) набегания жидкости на решетку в виде узкой струи, последняя, растекаясь радиально и достигая за решеткой стенок трубы (канала), неизбежно изменит свое направление на 90° и дальше будет перемещаться вдоль стенок в виде кольцевой струи. При этом в центральной части сечения за решеткой поступательная скорость будет равна нулю. В условиях реальной (вязкой) среды, вследствие турбулентного перемешивания, жидкость, подходя к стенкам трубы (канала), будет увлекать за собой неподвижную часть жидкости из центральной части сечення (рис. 3.4, 6). На освободившееся место из более удаленных от решетки сечений будут поступать другие массы жидкости, и, таким образом, в центральной части сечений за решеткой возникнут обратные токи, а профиль скорости зз решеткой по сравнению с начальным профилем струи (до решетки, рис. 3.5, а) будет иметь перевернутую форму (см. рис. 3.4, б, а также 3.5, б). [c.81]

    Вращающийся поток, используемый в контактных устройствах, характеризуется отношением тангенциальной составляющей скорости к осевой. Структура потока в основном определяется профилем тангенциальной скорости, зависящей от угла подвода потока и геометрии элементов, создающих вращение. Чем выше тангенциальная составляющая скорости, тем выше межфазная турбулентность газожидкостного потока и эффективность массообмена. [c.65]

    Метод стационарной подачи трассера используется для исследования обратного перемешивания, т. е. продольного перемешивания, обусловленного лишь турбулентным и циркуляционным перемешиванием в потоке. Этот метод подачи трассера заключается в следующем [11, 92]. В определенное сечение аппарата подается с постоянны.м расходом трассер (рис. 1П-3), который за счет турбулентного и циркуляционного перемешивания распространяется в обратную по ходу потока сторону от сечения ввода. После установления стационарного режима путем отбора проб в нескольких сечениях аппарата над сечением ввода трассера находят его распределение по высоте. Сопоставляя экспериментальное распределение концентраций трассера с теоретическим, соответствующим принятой модели структуры потока, рассчитывают параметры продольного перемешивания. [c.38]


    С. Перепад давления в пучках оребренных и шероховатых труб. Перепад давления в пучках оребренных труб является функцией их геометрических характеристик (см. рис. 2). Профили скорости и толщины пограничных слоев около труб зависят от перечисленных на этом рисунке параметров и, конечно, от свойств жидкости и скорости ее течения. Структура потока в окрестности первого ряда труб существенно отличается от структуры, реализующейся во внутренней части пучка. Для внутренней части характерна высокая степень турбулентности потока как в межтрубном, так и п межреберном пространствах. В первых двух рядах отрыв пограничного слоя, после которого формируется рециркуляционная зона, наступает при 0 90° (см. рис. 1). Влияние турбулентности на отрыв пограничного слоя проявляется начиная с третьего илн четвертого рядов. Сравнение с трубами первого и второго ряда показывает, что для внутренних труб точка отрыва сдвигается вниз по потоку, а циркуляционная зона становится меньше по объему и усложняется по структуре. Чем меньше высота ребра к и чем больше расстояние между ребрами, тем больше течение около сребренной трубы напоминает течение около гладкой трубы. И наоборот, чем выше ребра и чем ближе они расположены друг к другу, тем больше течение напоминает течеиие в щели. [c.149]

    Из анализа работ [14, 15, 23, 70, 71, 78—87] следует важный вывод при достаточной длине аппарата продольное рассеяние вещества как за счет турбулентной и молекулярной диффузии, так и из-за неравномерностей в структуре потока можно аппроксимировать одномерной диффузионной моделью с общим коэффициентом продольного перемешивания в соответствии с уравнением [c.35]

    Как известно, структура потока и потери в диффузорном канале определяются главным образом значением градиента давления (при той же степени турбулентности и степени равномерности [c.145]

    Связная диаграмма процесса хемосорбции в насадочной колонне. Основой для построения связной диаграммы процесса хемосорбции в насадочной колонне служат особенности гидродинамической структуры потоков в колонне и кинетики массопереноса совместно с химической реакцией [19]. Будем считать, что гидродинамическая обстановка в насадочной колонне характеризуется поршневым режимом движения фаз. Такая структура потоков характерна, например, для процессов хемосорбции, проводимых в интенсивном гидродинамическом режиме (турбулентном или режиме эмульгирования) при отношении длины рабочей зоны колонны к ее диаметру, большем десяти. Итак, в качестве гидродинамической части диаграммы связи процесса хемосорбции будет использована связная диаграмма типовой структуры идеальное вытеснение (см. табл. 2.1). [c.165]

    Анализ влияния отрывных явлений на увеличение турбулентности в потоке показал, что наиболее эффективным методом управляемого воздействия на структуру потока является создание в нем отрывных зон и других организованных вихревых структур. Целесообразно конструировать турбулизаторы такого профиля, которые обусловливают наличие в потоке трехмерных структур с небольшими отрывными зонами. Это позволяет избежать возникновения за турбулизаторами мощных вихрей, диссипация энергии в которых соизмерима с выработкой турбулентности, что ведет к большим гидравлическим потерям. [c.336]

    При турбулентном движении из-за хаотичности движения слоев происходит выравнивание скоростей в ядре потока и их распределение по сечению трубы характеризуется кривой, отличающейся по форме от параболы. Однако и в этом случае вблизи стенки трубы скорость резко снижается и образуется тонкий слой, в котором градиент скорости очень высок и у самой стенки скорость также равна ну/по. Структура потока и профиль концентраций у стенки трубы (по Ландау и Левичу) показаны на рис.2.3. [c.74]

    Осесимметричное деформационное течение. Рассмотрим установившуюся конвективную диффузию растворенного в потоке веш ества к поверхности сферической капли в поле осесимметричного деформационного течения [29]. Как отмечено во введении, наряду с поступательным потоком такое течение является примером сравнительно простого движения вязкой жидкости, которое используется при модельном описании широкого класса реальных течений (течение с растяжением в теории турбулентности, поток вблизи оси диффузора или конфузора и т. п.). Аналогичная структура потока встречается и в некоторых прикладных задачах магнитной гидродинамики (см., например, [70]). [c.43]

    Коэффициент турбулентной структуры потока может быть принят 0,12. [c.36]

    Вследствие сложной структуры потоков, особенно в условиях турбулентного движения, величина а является сложной функцией многих переменных. [c.277]


    Диффузионная модель. Структура потока жидкости предполагает наличие обратного перемешивания, характеризуемого коэффициентом турбулентной диффузии [c.125]

    Входящее в выражение для ядро коагуляции /С(со, V), называемое иногда константой коагуляции, обусловливает частоту столкновения капель объемами со и У и может быть определено в результате исследования относительного движения двух капель под действием различных сил взаимодействия — гравитационной, гидродинамической, молекулярной. Характер гидродинамической силы зависит от структуры потока. В ламинарном потоке относительное движение капель различного размера происходит за счет гравитационного осаждения и градиента скорости несущей среды. При этом /С(со, V) определяется сечением столкновения капель и находится в результате анализа траекторий движения одной капли относительно другой [см. раздел 13.1]. В турбулентном потоке сближение капель происходит за счет хаотических пульсаций, приводящих к большему по сравнению с ламинарным потоком числу актов столкновения в единицу времени. Существуют три основных механизма, обусловливающих сближение и коагуляцию капель в турбулентном потоке инерционный, за счет различных скоростей движения отличных по размерам капель сдвиговый (градиентный), вызванный наличием сдвигового течения в окрестности рассматриваемой капли при обтекании ее пульсациями различного масштаба турбулентная диффузия, в основе которой лежит предположение об аналогии между процессом диффузии и движением капель под действием случайных турбулентных пульсаций. В разделе 13.6 показано, что применительно к рассматриваемому процессу основной вклад в скорость коагуляции капель в турбулентном потоке дает механизм турбулентной диффузии, и ядро коагуляции с учетом сил гидродинамического и молекулярного взаимодействия капель имеет вид [c.547]

    На рис. 2.81 схематически изображена структура потока при истечении рабочей жидкости со скоростью в камеру смешения, имеющую диаметр ( 2. При истечении жидкости из сопла в затопленное пространство на поверхности струи непосредственно за срезом соп.ла возникает чрезвычайно интенсивная турбулентность. Частицы из струи вторгаются в окружающую невозмущенную жидкость и сообщают ей энергию. При этом их собственная энергия убывает. Таким образом, частицы из окружающего [c.279]

    Чтобы ясно представить, чем определяется характер изменения профиля полей скоростей и температур, рассмотрим распределение некоторых параметров, характеризующих структуру потока. Для этого остановимся на выражениях для удельного теплового потока и касательного напряжения. Удельный- тепловой поток на единицу поверхности в турбулентном потоке [c.11]

    Следовательно, при значительной величине шероховатости происходит коренное изменение турбулентной структуры потока, вследствие чего может нарушиться прямая пропорциональная зависимость между гидравлическим сопротивлением и теплоотдачей (гидравлическое сопротивление будет увеличиваться быстрее, чем теплоотдача). [c.16]

    При развитом турбулентном режиме течения в колонне априори можно полагать, что структура потока водонефтяной смеси будет эмульсионной. Произведем оценку дебитов скважин, при которых в эксплуатационной колонне будет реализовываться эмульсионный режим течения, исходя из критического значения числа Re = 2300  [c.120]

    Структуру потоков можно исследовать либо непосредственными измерениями полей скоростей взаимодействующих фаз, либо путем определения кривой плотности распределения каждой фазы по времени пребывания. Первый способ дает полную информацию о макроструктуре потоков, но весьма труден в практической реализации. Кроме того, измерение локальных скоростей все же не дает информаций о турбулентном перемешивании фаз. Получение кривой отклика осуществляется значительно проще и содержит суммарную информацию как о неравномерности потока по сечению, так и об интенсивности всех видов перемешивания. Обработка кривых р(т) в рамках диффузионной или каких-либо более сложных многопараметрических моделей дает возможность вычислить эффективный коэффициент диффузии или иные параметры. [c.78]

    Коэффициент сопротивления изогнутых труб и структура потока в них изменяются под влиянием факторов, определяющих степень турбулентности потока и [c.246]

    Как показали исследования структуры потока в области, соответствующей вихревому ядру, профили скорости подчиняются закономерностям, характерным для свободных струй [16]. Следовательно, по аналогии со струями можно полагать, что в области от конца переходной зоны до вершины бугорков шероховатости коэффициент турбулентного обмена сохраняет постоянное значение. Использовав выражение для универсального [c.17]

    Движение жидкости в трубопроводах, как было показано выше, характеризуется неравномерным профилем скоростей в живом сечении потока. Так как частицы вдоль оси потока движутся быстрее, чем вблизи стенок, то время пребывания их в трубопроводе соответственно меньше. Характер распределения частиц потока по времени их пребывания усложняется в случае турбулентного течения из- за хаотического движения частиц, сложной формы их траекторий и пульсации скоростей. Структура потока особенно усложняется при движении жидкости в аппаратах. где она встречает на своем пути различные препятствия в виде слоев зернистых материалов (например, катализаторов), насадок, распределительных устройств и т. п. Очевидно, слишком короткое время пребывания одних и чрезмерно продолжительное пребывание других частиц жидкости в рабочем объеме аппарата приводит к понижению степени химического превращения, протеканию нежелательных побочных реакций, к незавершенности осуществления физических процессов и уменьшению производительности аппаратов. Заметим, что при прочих равных условиях на структуру потока в аппаратах оказывают большое влияние геометрические размеры последних без учета этого обстоятельства невозможен переход от лабораторных моделей к производственным агрегатам. [c.97]

    Однако наиболее строгое описание процесса массопередачи возможно лишь при учете реальной структуры потоков возле границы раздела фаз. Такой подход обеспечивает физико-химическая гидродинамика. Массопередача полностью определяется законом затухания турбулентных пульсаций в вязком подслое. [c.199]

    Основное уравнение диффузионной модели. В основе диффузионной модели лежит допущение, что структура потока описывается уравнением, аналогичным уравнению молекулярной диффузии [19]. Параметром модели является коэффициент продольного перемешивания Д, называемый также коэффициентом турбулентной диффузии или коэффициентом обратного перемешивания. [c.630]

    Как известно, простейшая форма связи теплоотдачи и гидравлического сопротивления, данная в аналогии О. Рейнольдса, выполняется только при соблюдении подобия полей температуры и скорости, когда описываюшие их уравнения движения и энергии одинаковы. Эти условия выполняются при турбулентном теплообмене в плоском пограничном слое без градиента давления при равенстве единице молекулярного и турбулентного чисел Прандтля, когда распределение продольной составляющей скорости и профиля температуры в потоке описываются идентичными уравнениями. Отклонение от этих условий (наличие градиента давления или отличие числа Рг от 1) приводит к нарушению аналогии Рейнольдса. Тем более эта аналогия не выполняется для сетчато-поточных каналов сложной формы, определяющих трехмерную структуру потока. [c.358]

    Наличие вязкости оказывает значительное влияние на структуру потока в канале. Появляется неравномерность распределет ния скоростей по сечению канала. У стенок образуется пограничный слой, в котором скорость изменяется от максимального значения до нуля. В зависимости от соотношения сил инерции и сил вязкости поток может быть турбулентным или ламинарным. Критерием, характеризующим соотношение сил инерции и вязкости, является число Рейнольдса [c.14]

    Если в нагревателе установлена одна горелка в центре днища, может оказаться, что комбинация моделей перемешанного потока и стержневого течеиия позволит получть более надежные результаты. Вблизи горелки турбулентное перемешивание и внутренняя циркуляция между пламенем и тeпкa н камеры обеспечивают область с хорошим перемешиванием газов. В этой области может быть использована модель перемешанпого потока. Длина области хорошего перемешивания может быть оценена по информации о длине пламени и структуре потока внутри камеры. Далее по потоку может быть использована модель стрежневого течения. [c.118]

    Структура потока и пламени. Потоки Qf , которые входит в уравнение теплового баланса, вычисляются но расходу через границы зоны и по удель[юй энтальпии газов при температуре в зоне. Расход газа и модель горения должны быть определены заранее. Этого можно добиться одиим из трех способов из физических представлений, с помощью простых математических моделей для описания турбулентного пламеии [12, 13] или с применением подробных математических моделей на основе уравнений сохранения энергии, массы, импульса и баланса частиц. Дальнейшее развитие зонного метода как полезного инструмента для расчета потока во многом будет зависеть от прогресса в определении структуры потока и пламени в топках по их производительности и расчетным параметрам. [c.120]

    Сравнивая рнс. 3.4 и 3.9, находим, что в области, где происходит ускоре-рение потока, его структура при турбулентном режиме течения по существу [c.49]

    Построим теперь динамическую модель процесса абсорбции в насадочном аппарате, учитывающую продольное перемешивание фаз. В реальных аппаратах продольное перемешивание фаз объясняется рядом причин прежде всего различием скоростей движения фаз в разных точках аппарата и, кроме того, турбулентной диффузией фаз, уносом частиц одной фазы (например жидкости) потоком другой фазы (газа). Подробное теоретическое описание продольного перемешивания, учитывающее все перечисленные факторы, в настоящее время отсутствует. Для описания структуры потоков в аппарате обычно используют упрощенные модельные представления. Наиболее распространенными из них являются ячеечная и диффузионная модели. В данной книге для описания структуры потоков используем вторую из этих моделей, согласно которой перемешивание фаз в аппарате аналогично процессу диффузии. В диффузионных процессах при наличии градиента концентрации какого-либо вещества возникает поток этого вещества, называемый диффузионным потоком, который пропорционален градиенту концентрации. Поскольку процесс перемешивания аналогичен процессу диффузии, можно считать что и в насадочном аппарате возникает поток вещества определяемый законом Фика / = = —pZ)gгad0, который в одномерном случае имеет вид / = [c.17]

    Совместное влияние трех факторов (дуги 5—7)—механического перемещивания МехП), возмущений, вносимых с входными потоками (ВхП), н геометрических особенностей формы рабочего объема аппарата — приводит к формированию определенной топологии потоков в масщтабе аппарата (ФТПА). Топология потоков в масштабе аппарата, или гидродинамическая структура потоков в аппарате, определяется характером и расположением в пространстве его рабочего объема макрогидродинамических неоднородностей потоков застойных зон, байпасов, зон ламинарного и турбулентного течения, циркуляционных токов и т. д. [c.109]

    Свойства данного турбулентного потока в среднем остаются неизменными. Для того чтобы охарактеризовать эти свойства, были предложены различные модели явления. Наиболее известной из них является модель турбулентной среды, предложенная Прандтлем. По аналогии с теорией движения молекул, где коэффициент дуффузии О принимается равным трети произведения длины пути свободного пробега молекул X на среднюю скорость молекул с, турбулентный перенос в модели Прандтля условно характеризуется средним по времени коэффициентом турбулентного обмена е = = /ш, где / — масштаб (или путь) турбулентности т — пульсацион-ная скорость, равная разности между мгновенной скоростью и средней по времени скоростью потока или частицы. Размерность коэффициента турбулентного обмена та же, что и размерность коэффициентов диффузии, температуропроводности и кинематической вязкости, т. е. м /с. В статистических теориях турбулентности для характеристики структуры поля турбулентного потока используются статистические соотношения (корреляции) между различными составляющими скорости. [c.30]

    Напомним, что при К 1 неустойчивость пламени практически не влияет на спектр турбулентности. Поэтому указанная в 6.2 система трех определяющих критериев должна быть пересмотрена. Строго говоря, зависимость от критерия 3 сохраняется и в рассматриваемом случае, так как, помимо неустойчивости пламени, важную роль могут играть и другие газодинамические эффекты, указанные в 6.6. Эти эффекты существуют и в диффузионном пламени, и, как ясно из 5.1, их влияние описывается только величиной /3. Таким образом, они не зависят от масштабных факторов, т.е. от величины фигурирующей в определении критерия ц (6.35). Следовательно, при и К> 1 энергия турбулентности в зоне горения не может стремиться к бесконечности, т.е. при К > 1 газодинамические эффекты не меняют гидродинамическую структуру потока принципиальным образом. Таким образом, в рамках приближенной теории зависимость от критерия 0 может не учитываться. В соответствии с этим далее не делается различий между пульсационной скоростью в свежей смеси и в продуктах сгорания, а величины и обозначаются единым символом и. Следовательно, существенны два критерия М1 и К, определения которых даны соответственно в (6.6) и (6.10). [c.248]

Смотреть страницы где упоминается термин Структура потока турбулентного: [c.223]    [c.32]    [c.12]    [c.359]    [c.127]    [c.29]    [c.742]    [c.368]    [c.97]    [c.548]    [c.109]    [c.609]    [c.462]    [c.139]   
Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) -- [ c.44 ]



ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Поток турбулентный

Структура потоков



© 2025 chem21.info Реклама на сайте