Течение циркуляционное в капле

На основании изложенного ясно, что если изменения концентрации Ас ) и Ас( > одного порядка, то перенос вещества в пограничном слое будет осуществляться значительно быстрее, чем внутри ядра циркуляционного течения. Такая ситуация имеет место в течение короткого начального периода процесса. В этот период растворенное вещество переносится из внутреннего пограничного слоя к поверхности капли и, поскольку скорость переноса из ядра тороидального вихря слишком мала, чтобы компенсировать убыль концентрации в пограничном слое, концентрация в последнем падает до весьма низкого значения. В связи с тем, что внутренний след образован частицами жидкости, которые прошли через весь внутренний диффузионный пограничный слой, он так же быстро, в течение короткого начального периода, теряет большую часть растворенного вещества. [c.292]

Массоперенос в каплях при наличии циркуляции. Как было показано в подразделе 3.2.6, в каплях, движущихся в жидкости, формируется циркуляционное течение, линии тока которого образуют тороид (см. рис. 3.2.6.1). Течение жидкости в капле приводит к интенсификации процессов массопереноса. В этом случае для определения величины потока массы через поверхность капли необходимо решать уравнение (5.3.1.1) при следующих начальных и граничных условиях [c.281]

В работах [51, 52] рассмотрен массо- и теплообмен для Ре < 1 и больших Ре в приближении существования тонкого диффузионного пограничного слоя по обе стороны границы раздела капли. В дальнейшем аналогичные решения стационарного массо- и теплообмена для сферической капли, движущейся при Ке >1, были получены Винниковым [69] и нестационарного — в работе Чао [70]. Время релаксации диффузионного, пограничного слоя мало (тг 1/Ре) и для т>тг подобные решения приводят к стационарному распределению концентраций в диффузионных слоях. Однако, как показано в предыдущем разделе, ввиду развитого циркуляционного течения жидкости в объеме капли приближения диффузионного пограничного слоя для внутренней области оказываются некорректными. [c.86]

При числах Рейнольдса Re > 200 отличие реальной циркуляционной картины течения в капле от адамаровской становится существенным, кроме того, начинается осцилляция поверхности капли. Все это пргшодагг к более интенсивному перемешиванто жидкости внутри капли, чем это следует из модели Кронига — Бринка. [c.284]

Наиболее простой по конструкции является распылительная колонна. В ней одна из фаз диспергируется один раз внизу или вверху и далее в виде дисперсного потока движется вверх или вниз по колонне. Дойдя до поверхности раздела фаз, поток капель коалесцирует, превращаясь в сплошную фазу, и выводится из аппарата. При движении потока капель в аппарате проявляются два вида неустойчивости течения. Конвективная неустойчивость приводит к тому, что за счет поперечной неравномерности распределения капель по сечению аппарата образуются сильные циркуляционные течения в сплошной фазе, в которые вовлекаются и капли. Это приводит к выравниванию концентраций по высоте аппарата (так называемое продольное перемешивание) и снижает, а в ряде случаев сводит на нет положительное влияние противотока. Поэтому разделительная способность таких колонн невысока 1-2 теоретических тарелки. Второй тип неустойчивости — параметрическая неустойчивость — проявляется тогда, когда расходы фаз достигают некоторого предельного значения. При этом стационарное течение дисперсного потока в колонне, определяемое балансом сил тяжести и сопро-тР1вления, становится невозможным (явление захлебывания ). Эти предельные значения расходов фаз определяют максимальную производительность колонны по сплошной и диспергированной фазам. Явление захлебывания проявляется при противоточном движении дисперсного потока в аппаратах любых конструкций. Распьшительная колонна из-за отсутствия в ней устройств, перекрывающих поперечное сечение аппарата, обладает максимальной производительностью среди колонных аппаратов. [c.37]

В теории тепломассопереноса существует достаточно развитое теоретическое направление, априори рассматривающее процессы переноса внутри капли при больших числах Пекле в рамках модели диффузионного пограничного слоя (см, [12, 37]). И в этом случае наличие циркуляционного течения приводит к существенным особенностям картины массопереноса внутри капель. Поэтому задача определения массопереноса может решаться только с использованием модели нестационарного пограничного слоя. Схема течения и структура поля концентраций в этом случае представлены на рис. 5.3.3.4 [37]. Механизм переноса вещества в капле в соответствии с [37] выглядит следующим образом. В течение короткого начального периода процесса растворенное вещество с достаточно большой скоростью переносится из внутреннего пограничного слоя к поверхности капли. Однако скорость этого процесса быстро падает за счет обеднения внутреннего пограничного слоя растворенньпи компонентом вследствие существенно более низкой скорости поступления вещества нз ядра потока (зоны бс)- При этом процесс массопередачи выходит на ста- [c.283]

Поскольку циркуляционное течение жидкости внутри капли устойчиво к внешним возмущениям и, как показывают расчеты (см. раздел 1.2), для Ке 100 его вид мало отличается от адамаровского течения, можно ожидать, что решения внутренней задачи массо- и теплообмена при Не < 1 окажутся применимыми и для более высоких значений Ке. Расчеты, проведенные в [50] при Ке < 80 и 1 2, подтверждают эту точку зрения. [c.82]