Турбулентность потока масштаб

Рис. 3-6. Модель структуры поперечного сечения турбулентного потока (масштаб пристеночных областей увеличен)

Горение топлива в тепловых двигателях обычно происходит в сильно турбулизованном потоке. Турбулентный поток характеризуется неупорядоченным движением частиц газа, при котором скорость в каждой точке потока меняется по направлению и по величине. Для турбулентного потока характерно наличие пульсаций скорости, давления, температуры и концентрации вещества. Молекулярный механизм передачи тепла и массы вещества интенсифицируется пульсациями и перемешиваниями отдельных объемов газовой смеси. Параметрами, характеризующими турбулентность потока, являются путь перемешивания (масштаб турбулентности) и коэффициент турбулентного обмена. [c.138]

Общая теория дробления частиц в турбулентном потоке дана в работах [42, 43]. Если дробление происходит под воздействием турбулентных пульсаций, масштаб которых по сравнению с внутренним масштабом турбулентности Ло велик, то разность динамических напоров на противоположных концах частицы радиусом [c.287]

Из этого неравенства видно, что должны существовать капли с минимальным критическим размером, которые уже не будут дробиться при данной турбулизации потока причем этот минимальный размер не больше внутреннего масштаба турбулентности. Значение Яо может служить грубой оценкой для критического диаметра капель, дробящихся в турбулентном потоке. [c.77]

Соотношение (5.2) выведено для случая однородного и изотропного турбулентного потока. Вблизи стенки поток становится существенно неоднородным и неизотропным. Частично это объясняется тем, что на расстоянии д от стенки масштаб пульсаций ограничен условием Поэтому чем ближе к стенке капля, тем с большей вероятностью она будет раздроблена, так как на нее действуют только мелкомасштабные пульсации. Это подтверждается и экспериментальными наблюдениями 188—91]. [c.78]

Поведение диспергированных частиц в турбулентном потоке жидкости в значительной степени определяется их концентрацией и отношением размера частиц к внутреннему масштабу турбулентности. При высокой концентрации частиц вследствие их взаимодействия и дополнительной диссипации энергии, обусловленной относительным движением частиц и жидкости, турбулентность подавляется. В предельном случае — при приближении концентрации частиц к их концентрации при плотной упаковке — турбулентность может даже полностью выродиться, или, как говорят, вымерзнуть . [c.180]

Если капля имеет некоторый диаметр щ,. на нее могуг результативно воздействовать только пульсации с масштабом X = Деформация капли и. ее последующее, деление, происходит за счет кинетической энергии сплошной среда = Рси а12, обусловленной разностью пульсационных скоростей и действующих на расстоянии, щ,.- Крупномасштабные пульсации (X > увлекая за собой каплю, вследствие малой разности скоростей на расстоянии не могут быть причиной ее деформации. Точно-так же не могут воздействовать на каплю и пульсации с масштабами К < dц . Так как турбулентный поток имеет внутренний масштаб все капли в процессе дробления должны стремиться к максимальному устойчивому диаметру р о. которому в сплошной среде соответствует критерий Ке р = 1. [c.59]

При турбулентном движении, ограниченном стенками трубы, диаметром D ., путь смешения на порядок меньше этого масштаба (/ 0 7), а Оп и Тп зависят от характеризующего интенсивность турбулизации критерия Рейнольдса для всего потока). Хотя это движение напоминает турбулентный поток, для твердой фазы в псевдоожиженном слое оно имеет два существенных отличия. Во-первых, это — замкнутый характер траекторий пакетов и, во-вторых, путь смешения в данном случае сравним с масштабом аппарата, т. е. I Ь, что не позволяет непосредственно переносить на псевдоожиженный слой характерные законы турбулентного перемешивания и переноса импульса и теплоты. Остается в силе лишь соотношение типа (П.6) [c.59]

В данном случае, в отличие от молекулярной диффузии, не является физической константой и зависит от гидродинамических условий, определяемых в основном скоростью и масштабами турбулентности потока. Непосредственно у поверхности стенки трубы конвективный перенос из-за турбулентности потока сильно замедляется и в диффузионном подслое перемещение частиц возможно лишь за счет броуновского движения, являющегося следствием теплового движения. Направленное движение частиц за счет диффузии будет наблюдаться при разности их концентраций в различных точках системы. При этом среднее значение перемещения частицы в направлении движения за определенное время выражается уравнением Эйнштейна-Смолуховского /34/ [c.59]

Чем ближе друг к другу находятся две частицы жидкости в турбулентном потоке, тем более близки их истинные (мгновенные) скорости. В тоже время у достаточно удаленных одна от другой частиц совсем нет связи между колебаниями, или пульсациями, их скоростей. Достаточно близко расположенные частицы, движущиеся совместно, можно считать принадлежащими к некоторой единой совокупности, называемой обычно вихрем. Размер таких вихрей, или глубина их проникания до разрушения, которая приближенно может быть отождествлена с расстоянием между двумя ближайшими частицами, уже не принадлежащими к одному вихрю, зависит от степени развития турбулентности в потоке, или ее масштаба, и поэтому носит название масштаба турбулентности. [c.46]

Модель принципиально не изменится, если предположить, что в турбулентном потоке нормальная скорость увеличивается за счет мелкомасштабных пульсаций с масштабом I < 6 . где Ьл — ширина ламинарного фронта. В этом случае коэффициент диффузии увеличивается до + -О , где — коэффициент молекулярной диффузии и — коэффициент мелкомасштабной диффузии, учитывающий масштабы, меньшие Ьл- [c.135]

Фиг. 5.З. Средний коэффициент трения для системы с мелкими частицами в трубах различных размеров в зависимости от упрощенного отношения масштабов времени для основного турбулентного потока [4].

Числа Рейнольдса крупномасштабных пульсаций имеют порядок величины числа Рейнольдса всего потока. Для этих пульсаций силы вязкости не играют никакой роли. Наложение друг на друга крупномасштабных пульсаций порождает мелкомасштабные пульсационные движения, для которых Ре быстро снижается с уменьшением К. В крупномасштабных пульсациях заключена основная часть кинематической энергии турбулентного движения, которая постепенно переходит к пульсациям меньших масштабов, имеющих меньшие скорости их- Хотя число мелкомасштабных пульсаций весьма велико, они содержат лишь малую часть кинетической энергии потока. Тем не менее мелкие.пульсации играют очень важную роль в турбулентном потоке. [c.43]

Массообмен в турбулентном потоке обеспечивается турбулентными пульсациями именно того масштаба X, который имеет тот же порядок, что и размер диспергированных частиц. Крупномасштабные пульсации увлекают частицу вместе с прилегающими к [c.43]

С количественной стороны, согласно полуэмпирическим теориям, состояние турбулентного потока характеризуется числом Кармана К, масштабом турбулентности I и частотой турбулентности N. [c.65]

Каждый турбулентный поток характеризуется целым спектром масштабов Ь, пульсационных скоростей и и частот (О = и Ь. В статистической физике доказывается, что распределение абсолютных значений скорости и длины свободного пробега молекулы соответствует максвелловской функции распределения, которая справедлива для всех частиц, подчиняющихся классической статистике. В работе с известным приближением каждый [c.40]

С целью упрощения дальнейших рассуждений эйлеров ( е) и лагранжев (1ь) масштабы рассматриваются как статистически связанные величины, и для любого моля в турбулентном потоке их [c.41]

При переходе на режим крупномасштабной турбулентности, когда масштаб турбулентности становится больше толщины фронта пламени, картина фронта еще раз меняется. Волнение поверхности фронта достигает столь значительной величины, что от него начинают отрываться отдельные газовые частицы (объемы), которые продолжают лететь с потоком в среде продуктов сгорания. За время этого полета частицы продолжают дробиться последующими пульсациями и выгорать [Л. 91]. [c.93]

При увеличении турбулентности, когда масштаб турбулентности становится больше толщины фронта горения, происходят отрывы отдельных элементов фронта с образованием изолированных очажков горения, движущихся в потоке смеси или продуктов сгорания и продоля ающих дробиться в процессе догорания. Такое явление характерно для крупномасштабной турбулентности. [c.143]

На рис. -10 показаны схемы ламинарного и турбулентного фронтов горения. Ламинарный фронт а глубиной Ал включает зону подогрева и зону реакции. Турбулентный фронт б создается нри горении в турбулентном потоке, когда масштаб турбулентности I меньше глубины ламинарного фронта кц. Наличие турбулентных пульсаций увеличивает ограничивающие поверхности фронта как со стороны свежей смеси, так и со стороны продуктов сгорания. [c.143]

Максимальный размер капель в турбулентном потоке жидкости определяется отношение сил динамического давления, стремящихся разорвать капли, к силам поверхностного натяжения, оказывающим обратное воздействие. Если размер капель значительно превышает так называемый внутренний масштаб турбулентности dj > ), то это отношение выражается следующим образом [c.149]

Для изучения газогидродинамических явлений, протекающих в агрегатах различных технических систем, широко используются теоретический и экспериментальный методы. Теоретический метод изучения не всегда в состоянии охватить всего многообразия условий физического процесса и, кроме того, часто приводит к неразрешимым математическим уравнениям. Поэтому при изучении газ о гидродинамических явлений большую роль играют экспериментальные методы, причем весьма часто эксперимент ведется над моделью, исполненной в меньшем масштабе, чем натурный объект, а иногда и в иных условиях, чем те, которые сопровождают действительный процесс (в иной среде или с другими скоростями). При этом в исследованиях устанавливаются функциональные зависимости между различными физическими величинами, оказывающими влияние на исследуемый процесс. Например, при движении жидкости в трубопроводах определяется зависимость потерь напора от диаметра трубы и ее длины I, плотности р и вязкости ц жидкости, степени шероховатости трубы Д, скорости V и степени турбулентности потока и т. д. [c.48]

График профиля скорости (рис. 3-6) позволяет выявить несколько областей, на которые можно разделить течение в канале. В рассматриваемом частном случае течения в круглой трубе основные изменения скорости происходят в области, занимающей менее 15% радиуса трубы (потока). Размер области, непосредственно прилегающей к стенке, на рисунке дан в увеличенном масштабе. В действительности же толщина областей 1 и 2 составляет лишь очень малую часть радиуса - порядка 1% и менее. Несмотря на малую толщину, эти внутренние слои существенно влияют на весь поток, так как значительная доля изменения скорости происходит именно в них. При этом резко меняются условия протекания многих химико-технологических процессов, поскольку высокоскоростной макроскопический перенос субстанции в ядре турбулентного потока (из-за интенсивного перемешивания частиц жидкости по сечению потока) уступает место, как правило, довольно медленному молекулярному переносу в пристеночных слоях. На рис. 3-6 стенка трубы схематически изображена гладкой в действительности же поверхность обычно имеет неровности (шероховатость), высота которых сравнима с толщиной внутренних слоев. Как показано ниже, это обстоятельство значительно влияет на затрату энергии для создания необходимой скорости движения потока. [c.44]

Сформулируйте основные характеристики турбулентного потока (вихри, пульсации, масштаб турбулентности, турбулентная вязкость и др). [c.62]

Понимая, что теория проницания в своем первоначальном виде непригодна для описания массообмена при турбулентном движении фаз, Коларж [29, 30] предпринял попытку связать время контакта т с характеристическими параметрами турбулентности в потоке, обтекающем твердую поверхность. Основной постулат теории Коларжа состоит в допущении, что перенос массы и тепла с твердой поверхности в объем лимитируется сопротивлением турбулентных пульсаций масштаба Яо, равного внутреннему масштабу турбулентности (т. е. такому критическому размеру турбулентных пульсаций, при котором начинают сказываться вязкие силы). Если предположить, что турбулентные вихри масштаба вплотную подходят к стенке и что перенос внутри таких вихрей осуществляться посредством нестационарной молекулярной диффузии, то для коэффициента массоотдачи получится выражение [c.175]

При рассмотрении влияния турбулентности потока на скорость сгорания учитывают масштаб турбулентности I, коэффициент турбулентного обмена -е и пульсационную скорость V. Масштаб турбулентности или путь перемешивания отождествляется с объемом газа, в котором в данный отрезок времени все частицы обладают одинаковой скоростью движения. Величину I можно также интерпретировать как средний диаметр вихря. Коэффициент турбулентного обмена является своего рода эффективным коэффициентом диффузии. Отдельные объемы газа кроме средней скорости потока обладают неупорядоченными, быстро меняюшимися дополнитель-ными скоростями V (пуль- I сационными скоростями). [c.165]

Рассмотрение процесса с чисто физической точки зрения приводит к выводам, что скорость турбулентного пламени Ут определяется не масштабом турбулентности и значением числа Рейнольдса, а величиной пульсационной составляющей скорости потока. Существенно то, что при большой степени турбулентности потока Ут не зависит от горючих свойств газовой смеси, которые определяют нормальную скорость распространения пламени Этот результат является следствием рассмотрения процесса только с чисто физической точки зрения. При больших а выброс языков фронта пламени настолько значителен, а поверхность пламени так велика, что сгорание газа, попавшего в зону горения, должно происходить очень быстро и практически не должно зависеть от нормальной скорости горения и , а следовательно, и не тормозить выброс новых языков пламени. При экспериментальной оценке От зависит от [c.166]

Артор не совсем точно излагает основные концепции, лежащие в основе модели Кинга, а также выводы в отношении характера зависимости от В а, вытекающие из нее. В основу модели положена возможность одновременного действия двух механизмов переноса вещества от свободной поверхности вглубь жидкости в турбулентном потоке. Один из них соответствует постепенному затуханию коэффициентов турбулентного обмена с приближением к межфазной границе. Этот механизм Кинг считает относящимся к вихрям сравнительно небольшого масштаба. Другой механизм связан с обновлением поверхности сравнительно крупными вихрями (их размер должен быть больше толщины слоя, в котором происходит затухание по первому механизму и где соответственно происходит основное изменение концентрации). Таким образом, модель Кинга, по существу, включает представления теорий пограничного диффузионного слоя (см. выше) и обновления поверхности (см. ниже). Что касается возможного характера зависимости от О а, то на основании собственных экспериментальных данных, полученных в ячейке с мешалкой и в насадочной колонне и анализа результатов, полученных другими исследователями, Кинг приходит к выводу о более узком интервале практически возможного изменения показателя степени при Оа от 0,5 до 0,75. Прим. пер. [c.102]

При анализе турбулентного перемешивания струй плазмы и реагента до молекулярных масштабов исходят из известных концепций турбулентного переноса. В турбулентном потоке существуют глобулы различных размеров, дробящиеся до тех пор, пока их размер становится соизмеримым с некоторым масштабом, который по Колмогорову равен ЮЖе / , где с/ - характерный размер течения, Ке -число Рейнольдса. Степень перемешивания, обеспечиваемого молекулярной диффузией в масштабемного меньше скорости уменьшения размеров глобул. Таким образом процесс разрушения глобул и определяет интенсивность перемешивания на молекулярном уровне. На практике используют радиальный ввод газа, предварительную его турбулизацию и другие способы воздействия на поток [6]. [c.174]

Структуру турбулентного потока можно представить в виде совокупности турбулентных вихрей различного размера, или, как часто говорят, масштаба. Крупномасштабные вихри, обладающие значительной кинетической энергией, являются неустойчивыми образованиями и распадаются на более мелкие, распределяя между ними свою кинетическую энергию. За время жизни крупномасштабного вихря только незначительная часть его энергии расходуется на трение, ос-новная же часть передается более мелкомасштабным вихрям, которые в свою очередь также могут дробиться с образованием более мелких вихрей и т. д. Таким обазом, в турбулентном потоке идет непрерывная перекачка энергии от крупномасштабных вихрей к более мелким. [c.176]

При малой концентрации частиц, когда их взаимодействием можно пренебречь, поведение каждой из частиц можно рассматривать как если бы в турбулентном потоке она была единственной. Если при этом частицы крупные, по сравнению с внутренним масштабом турбулентности, то они будут увлекаться в основном только крупномасштабными пульсациями. Если же частицы меньше Яо, что характерно для рассматриваемых нами задач, то основное лияние на их движение будут оказывать пульсации порядка внутреннего масштаба турбулентности. Увлекаемые этими пульсациями капли дисперсной фазы движутся вместе с ними. При этом вследствие неполного увлечения возникает относительное движение капель и жидкости. Для определения закономерностей этого относительного движения мы будем исходить из уравнения медленного относительного движения сферической частицы, выведенного Бассэ, Буссинеском и Озееном для случая покоящейся жидкости и обобщенного Ченом для случая жидкости, движущейся с переменной скоростью [153] [c.180]

Турбулентный перенос вещества в газожидкостных системах, осуществляемый крупномасштабными пульсациями, при достаточно больших значениях критерия Не может характеризоваться только параметрами турбулентного потока плотностью среды р, пульсационной скоростью и и масштабом пульсации I [52]. Эти параметры могут дать единственно возможное выражение (/а ), имеющее размерность коэффициента турбулентной диффузии — м с. Поскольку и I (1и/(И), то [c.19]

Скорости этих перемещений и т. Вследствие неустойчивости пульсации первого порядка на них накладываются пульсации второго порядка, имеющие масштаб X" < X, и пульсационные скорости и" < и. Такой процесс последовательного измельчения пульсаций происходит до тех пор, пока для пульсаций некоторого порядка I число Не,- = A,oM, /v не окажется достаточно малым, чтобы ощутимое влияние вязкости жидкости предупреждало образование пульсаций I + 1 порядка. Величина называется внутренним (минимальным) масштабом турбулентности. Число Не,-для внутреннего масштаба имеет порядок единицы. При этих значениях Йе энергия мелкомасштабных турбулентных пульсаций благодаря вязкости диссипируется в тепловую. Хотя энергия диссипации и обусловливается в конечном итоге вязкостью жидкости, ее величину Е характеризуют крупномасштабные пульсации. В частности, она равна потере энергии самых крупномасштабных движений на создание движений меньшего масштаба. Учитывая это, а также ничтожную роль вязкости, можно считать, что основными параметрами, характеризующими свойства турбулентного потока жидкости, являются ее плотность р и энергия диссипации Е. В соответствии с этим скорость турбулентных пульсаций по закону Колмогорова—Обухова , [c.58]

Остановимся далее на другой характерной биологической особенности активного ила, связанной с образованием крупномасштабных частиц — хлопьев активного ила. Наличие хлопьев, внутри которых перенос веществ осуществляется за счет молекулярной диффузии, в большинстве практических случаев определяет лимитирующую фазу процесса биологической очистки. Так, при дефиците кислорода внутри хлопьев ила происходит снижение скорости развития бактерий, образование анаэробных, нитчатых форм, что приводит к резкому изменению качества ила, его вспуханию . Размер и структура хлопьев активного ила зависят от многих факторов, включая физиолого-биохимические характеристики ила, условия его агрегации и флокуляции, а также режима перемешпвания и аэрации среды. Турбулизация среды способствует разрушению хлопьев, что, с одной стороны, улучшает условия транспорта кислорода и субстрата к клеткам, а с другой,— ухудшает условия седиментации ила, способствует увеличению илового индекса и снижает качество биоочистки. Указанное противоречие можно преодолеть введением после стадии аэрирования стадии флокуляции, обеспечивающей образование хлопьев активного ила перед подачей его в отстойник. Устойчивый в турбулентном потоке размер хлопьев будет соответствовать масштабу турбулентности 1-а [c.226]

ЭТИХ представлений, считают, что мелкомасштабная турбулентность носит определяющий характер, а крупномасштабная — определяемый. Возникновение в зоне горения мелкомасштабной турбулентности влечет за собой увеличение ширины зоны горения, что приводит к постепенному освоению этой зоной пульсаций все более крупных масштабов. При возрастании роли крупномасштабного механизма ускорения процесса горения падает значение мелкомасштабного механизма, и наоборот. Процесс крупномасштабного ускорения в условиях нестационарного горения приводит к быстрому росту скорости распространения пламени за счет расширения зоны горения б. В дальнейшем по мере то о, как пламя становится стационарным, роль крупномасштабного ускорения процесса горения становится все меньше в связи с тем, что зона горения постепенно расширяется за счет мелкомасштабного механизма ускорения и поглощает 1зсе пульсации более крупных масштабов. В связи с тем, что в турбулентном потоке могут возникать и исчезать турбулентности тех или иных масштабов, ширина зоны горения даже при стабилизированном горении может меняться это приводит к характерной вибрации и шумам в турбулентном пламени. [c.143]

Необходимо подчеркнуть, что влия ние турбулентности потока на теплообмен тем больше, чем выше интенсивность турбу-лентнО Сти и чем меньше от носительная скорость потока газа и взвешенных в нем частиц [339]. Е Сли масштаб турбулентности (I) больше размера частиц (d), т. е. число Струхаля меньше единицы (SA < 1), то влияние тур булентности более существенно, чем для S/г > 1. Указанное объясняется, по-видимому, тем, что в первом Случае влияние на толщину пограничного СЛОя более значительно. Интенсивность теплО Обмена в турбулентном потоке возрастает с увеличением размера частиц. Последнее, вероятно, связано с тем, что крупные частицы в менъшей степени увлекаются турбулентными пульсациями. Для значений Re = = 100-f-2600, высчитанных по средней скорости потока, интенсивности турбулентности в = 0,04 ч-0,14% и средних скоростей потока г,ср= 10-н35 м/сек справедлива зависимость [339], отражающая влиЯ Ние интенсивности турбулентно сти [c.512]

Из-за резких деформаций занятого примесью объема в турбулентном потоке образуются очень искривленные и запутанные слои с резко различающилшся значениями концентрации. Это приводит к ускорению молекулярной диффузии, т. е. к более быстрому выравниванию концентрации в молекулярных дшсштабах. Однако смешение до молекулярных масштабов отстает от смешения в среднем однородность средних ио времени концентраций далеко ие означает однородности мгновенных концентраций. Прп расчете диффузионного горения необходимо знать не только закономерности турбулентного перемешивания, но и степень смешения до молекулярной однородности. [c.18]

Из экспериментальных данных по определению полей полных напоров и температур, а также из фоторегистраций и визуальных наблюдений следует, что по мере удаления от среза сопла границы зоны гореппя расширяются. Это может быть обт яснено в основном изменением турбулентных характеристик (масштаба I и интенсивности гw) ка К по оси факела, так, и по перпендикулярному оси факела направлению, а также характером распространения пламени в турбулентном потоке от неподвижного источника поджигания. [c.247]

Произведение Aj. = w -l [M j ei ] носит название коэффициента турбулентного обмена, причем, как понятно, он является аналогом коэффициента молекулярной диффузии D, а равно и коэффициентов кинематической вязкости и температуропроводности. В отличие от молекулярных процессов перемещения вещества, в турбулентном процессе масштаб турбулентности или длина пути смешения не является постоянной величиной и увеличивается по мере удаления от источника турбулизации потока. [c.72]

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]

Задача нахождения относительной скорости частицы и потока окружающей среды еще более усложняется, если частицы мелкие. Тогда турбулентные пульсации крупного масштаба увлекают частицу вместе с прилегающими к ней слоями жидкости, перенося их как целое. Чем ближе плотность твердой фазы к плотности жидкости, тем в большей степени происходит увлечение. Турбулентные пульсации, масштаб которых меньше размера частицы, не увлекают ее в иульсационное движение. По отношению к таким пульсациям частица ведет себя как массивное тело, т. е. жидкость, принимающая участие в мелкомасштабном движении, будет обтекать поверхность частицы. [c.49]

Быстрые химические процессы полимеризации изобутилена эффективно протекают в потоках в трубчатых турбулентных аппаратах струйного типа. Использование трубчатых аппаратов диффузор-конфузорной конструкции [22] решает чрезвычайно важную проблему, связанную с созданием и обеспечением по всей длине аппарата развитого турбулентного смешения, в том числе и при работе с высоковязкими жидкостями. При применении трубчатого цилиндрического аппарата постоянного диаметра, как уже отмечалось (см. раздел З.2.), уровень турбулетности потока зависит от способа и геометрии ввода реагентов и на начальных участках быстро снижается по мере удаления от входа в аппарат (рис. 3.35, а). Диффузор-конфузор-ный канал позволяет поддерживать высокие значения параметров турбулентности, в частности кинетической энергии К, ее диссипации , коэффициента турбулентной диффузии и т.п., по всей длине трубчатого аппарата, изготовленного из нескольких диффузор-конфузорных секций (диаметр конфузора к диффузору 1 2) строго лимитированной протяженности (рис.3.35, б). Таким образом, в аппаратах этой конструкции параметры турбулентности определяются турбулизацией, возникающей за счет геометрии каналов, при этом они на порядок и более выше уровня турбулентности, создаваемой в объемных реакторах смешения при использовании даже самых эффективных механических устройств. Кроме того, и это важно, высокая турбулентность в зоне реакции при применении трубчатых аппаратов струйного типа диффузор-конфузорной конструкции решает важную проблему, связанную с отрицательным влиянияем высоковязких потоков на технологические показатели промышленных процессов. В этих условиях движение жидкостей, в том числе и высоковязких, отличается чрезвычайной нерегулярностью и беспорядочным изменением скорости в каждой точке потока, непрерывной пульсацией, обусловленных каскадным процессом взаимодействия движений разного масштаба - от самых больших до очень малых при этом в турбулентном потоке при гомогенизации среды основную роль играют крупномасштабные пульсации с масштабом порядка величин характеристических длин, определяющих размеры области, в которой имеется турбулентное движение [23 [c.184]

Однако формулы (3.71 и 3.72) не учитывают того, что согласно представлениям Колмогорова в турбулентном потоке в достаточно малом объеме процессы переноса вещества осуществляются за счет молекулярной диффузии и вязких течений. Поэтому если лимитирующими являются именно процессы микросмешения на Колмогоровском масштабе, то необходимо пользоваться другими оценочными выражениями. В этом случае достаточно часто используется модель захвата (engulfment model) [28], согласно которой это характерное время микросмешения находится по формуле [c.187]

Отдельные элементы турбулентного потока - вмхрм (иногда их еще называют жидкими комками или жидкими молями) - совершают хаотические неустановившиеся движения. Под вихрем понимают группу частиц, вращающихся вокруг одной мгновенной оси с одинаковой угловой скоростью, так что по отношению к окружающей жидкости вихрь подобен твердому телу. В процессе турбулентного течения вихри непрерывно возникают и распадаются. Глубина их проникновения до разрушения, т.е. пространственное протяжение элементов турбулентности, зависит от степени развития турбулентности в потоке, или ее масштаба, и называется масштабом турбулентности. Масштаб турбулентности во многом определяется внешними условиями течения (например, диаметром трубопровода или канала). Турбулентность, не ограниченную влиянием стенок, называют свободной (например, истечение жидких и газовых струй в неподвижную жидкость). [c.42]