Интенсивность пульсаций скорости потока

Рис. 4.12. Распределения интенсивности пульсаций скоростей чистого воздуха (1) и воздуха в присутствии пластиковых частиц (2-4) при восходящем турбулентном потоке в трубе (Ux и 13 м/с, Reo 2,2 10 ) 2— М = 0,6 3 — М = 2,3 4 —

Рис. 4.6. Распределения интенсивности пульсаций скоростей чистого воздуха и воздуха в присутствии пластиковых частиц при восходящем турбулентном потоке в трубе Ux 13 м/с, Reo 2,3 10 ) 1 М = 0 2 — М = О, 5 3 — М =

Интенсификация каталитических процессов, в которых большое значение имеет тепло- и массообмен потока реакционной смеси с наружной поверхностью зерна, может быть обусловлена увеличением коэффициентов обмена в нестационарных гидродинамических условиях. Повышение интенсивности, по-ввдимому, может иметь место тогда, когда инициируются пульсации скорости потоков с частотой, близкой к собственным частотам турбулентных пульсаций [2, 3]. Это улучшает обмен между потоком в свободном объеме и наружной поверхностью частиц в слое. [c.125]

Показано, что в канале реактора существует несколько областей с высокой интенсивностью турбулентных пульсаций скорости (рис. 6.4). Первая такая область возникает вблизи входного сечения за счет смешения потоков (кривая 2). Наибольшие по интенсивности пульсации скорости наблюдаются в зоне рециркуляции, где они значительно превышают значение средней скорости (кривая 2). За зоной отрыва основное влияние на профиль скорости оказывает пристенный пограничный слой, что приводит к увеличению интенсивности пульсации вблизи стенки. Пульсации скорости на расстоянии порядка Ъ(Л от входного сечения заметно затухают. [c.200]

Основным признаком развитой турбулизации потока является наличие в нем интенсивных пульсаций скоростей как в направлении оси, так и перпендикулярно к ней. [c.41]

Для большинства изученных турбулентных потоков росту значений критерия Ке сопутствует и рост пульсационных скоростей. Существуют, однако, разновидности газовых и жидких потоков, в которых интенсивные пульсации скоростей возникают и при малых значениях Ке. К таким потокам относятся движение взрывных волн и волн пламени, а также повседневно встречающееся в практике химических лабораторий титрование с применением цветных индикаторов. Непосредственное наблюдение за процессом титрования показывает, что ввод реагента в титруемую среду, как бы медленно (по каплям) он ни происходил, вызывает почти мгновенное распространение реагента во всей массе раствора, что ведет к быстрому изменению цвета во всем объеме сосуда. Следовательно, помимо осевых перемещений жидких частиц во втекающей струйке реагента (с формально ламинарным [c.41]

За областью перехода турбулентное течение становится полностью развитым. Это происходит на расстоянии 10 калибров струи от среза сопла, что подтверждается многочисленными результатами измерений интенсивности турбулентности в разных сечениях струи, в том числе и данными, приведенными па рис. 12.3.2. После завершения перехода к турбулентному режиму течения интенсивность пульсаций скорости в струе начинает монотонно уменьшаться независимо от числа Рейнольдса (изменявшегося в экспериментах в широком диапазоне). В области полностью развитого турбулентного течения измеренные профили осредненных по времени значений скорости и концентрации трассирующих веществ в струях имеют форму распределений Гаусса, аналогичную профилям в факелах. Однако скорость подсасывания жидкости для струй ниже, чем для факелов по данным работы [43] и других исследований а = 0,057. Это значение а, свидетельствует о том, что при одинаковом локальном потоке количества движения интенсивность смешения для струй ниже, чем для факелов. [c.135]

Интенсивность массопереноса, определяемого турбулентными пульсациями скорости потока, в критериальной форме выражается произведением степенных функций чисел Ке и 5с. Очевидно, в данном случае целесообразно вместо Ке ввести так называемое эффективное число Рейнольдса, в котором скорость получена сложением осевой и тангенциальной составляющих скорости движения [c.93]

Течение с крупными частицами. Влияние крупных частиц на интенсивность пульсаций скорости несущего воздуха рассмотрим на примере данных работы [17]. На рис. 4.12 представлены результаты измерений распределений пульсационных скоростей чистого воздуха и воздуха в присутствии пластиковых частиц dp = 3000 мкм, рр = 1000 кг/м ) по поперечному сечению трубы. Из приведенных данных видно, что наличие в потоке крупных частиц приводит к существенному росту интенсивности турбулентных пульсаций газа. Основная причина наблюдаемого явления — образование турбулентных следов за движущимися частицами, что ведет к дополнительной генерации турбулентности. Эффект генерации пульсаций скорости газа возрастает с увеличением концентрации частиц и расстояния от стенки трубы. [c.111]

Для турбулентного движения характерны большие скорости движения, хаотическая пульсация скоростей потока по всем направлениям и во времени, интенсивное поперечное перемешивание жидкости, поэтому — достаточно равномерное распределение скоростей (рис. 3,6) по сечению потока = (0.850,9)г . [c.22]

Рис. 4.10. Распределения продольной а) и поперечной б) составляющих интенсивности пульсаций скоростей чистого воздуха (1), воздуха в присутствии частиц (2-3) и твердых частиц (4 - 6) при нисходящем турбулентном потоке в трубе Ux = = 5,2 м/с, Reo = 15300) 2,4 —М = О, 05 3,5 — М = О, 35 6 — М = 1, 2

Вращающееся течение, обусловленное движением одного т цилиндров, отражается на микроструктуре потока и особенно проявляется в центральной части зазора [109, ПО]. В отличие от прямолинейных потоков, в которых интенсивность пульсация всех трех компонент скорости имеет приблизительно одинаковую величину, радиальная пульсация = в кольцевом канале максимальна и почти в два раза превосходит тангенциальную составляющую интенсивности пульсаций скорости [c.70]

Под действием ветра аппарат совершает колебания. Колебания обусловливают наличие ускорений масс отдельных участков аппарата, в результате чего возникают инерционные силы, оказывающие динамическое воздействие на аппарат. Кроме этого, динамические силы возникают вследствие порывов ветра, которые наиболее интенсивны у поверхности земли из-за наличия неровностей и препятствий, вызывающих пульсацию скорости воздушных потоков. [c.104]

Интенсивность перемешивания в потоке зависит от спектра масштабов турбулентности и от скорости турбулентных пульсаций. При вдувании газа в пористую среду (плотный слой) непосредственно в месте ввода кинетическая энергия превращается в потенциальную, скорость падает и резко возрастает статическое давление. Поток раздробляется на мельчайшие струйки с низкими скоростями пульсаций и мелкими масштабами турбулентности или даже движение становится ламинарным. Струйки движутся в слое по линиям наименьшего сопротивления, слабо перемешиваясь между собой. Поэтому, если газ и воздух подводятся в слой раздельно, горение получается растянутым и несовершенным. Углеводородные фракции топлива разлагаются с выделением сажистого углерода в порах слоя, засоряя его. Полученные в лабораторных условиях экспериментальные данные о распределении статических давлений в слое при сосредоточенной подаче газа в нижние горизонты слоя по его [c.120]

Из (3) видно, что в пульсационных аппаратах даже при небольших интенсивностях пульсаций 1 частота столкновений возрастает в степени 2,2, а следовательно, возрастает и скорость коалесценции капель. Расчеты показали, что для эмульсии нефтеотходов при 1 = 800-1200 мм/мин средний диаметр капель, устойчивый в турбулентном потоке, равен 320 мкм, т.е. капли меньшего [c.52]

Экспериментальные исследования [74] показали, что динамическая скорость, определяемая уравнением (111.20), характеризует перенос количества движения только при < 0,1 м/с, т. е. при малом газосодержании фр. С увеличением фр около поверхности, омываемой газожидкостной смесью, появляется значительное количество мелких газовых пузырей, затрудняющих проникновение турбулентных пульсаций из ядра потока в пристенный слой. Анализ проникновения этих пульсаций при равномерном распределении газовых пузырей сферической формы около твердой стенки показал, что интенсивно омываться возмущенным потоком будет только часть поверхности, площадь которой пропорцио- [c.68]

Из данных рис. П.З следует, что в начале псевдоожижения Уо резко увеличивается с ростом скорости потока, а при сильном расширении слоя начинается уменьшение 1>о. Этот факт коррелирует с приведенной на рис. 1.15 и 1.16 промежуточной областью тш <С Ё < сильно неоднородного слоя с интенсивными внутренними пульсациями. [c.49]

Показанная на рис. У.П так называемая щелевая (вихревая) решетка, разработана в ЛТИ им. Ленсовета и используется в различных сушильных установках [192, 240]. Решетка выполнена в виде желобов прямоугольного сечения с тангенциальным подводом газа через щели. Закрученная струя газа создает интенсивное перемешивание при сравнительно малой высоте прирешеточной зоны, в результате чего обеспечивается интенсивное циркуляционное движение частиц, подобное таковому в аппаратах фонтанирующего типа с затопленным фонтаном [254, 286]. По данным проведенных исследований [240 работа рассматриваемой решетки также имеет пульсирующий характер, амплитуда пульсаций скорости газа растет с увеличением ширины щели и падает с возрастанием средней скорости потока. При частотах пульсаций до 1,5 Гц наблюдается поршневание, а свыше 3 Гц — устойчивое фонтанирование. Допустимые скорости газа на 50—100% выше 234 [c.234]

В турбулентном потоке происходят пульсации скоростей, под действием которых частицы жидкости, движущиеся в главном (осевом) направлении, получают также поперечные перемещения, приводящие к интенсивному перемешиванию потока по сечению и требующие соответственно большей затраты энергии на движение, жидкости, чем при ламинарном потоке. [c.41]

Таким образом, вторая стадия завершится при достижении свободного сечения, внутренний радиус которого составляет Кх- При достижении толщины кокса на внутренней поверхности более 0,1 Ко интенсивность процесса коксообразования резко возрастает, так как с увеличением скорости потока частота и амплитуда пульсаций двухфазного потока возрастает, что повышает вероятность разрушения образующихся ядер. И только [c.264]

Выявленный в эспериментах эффект превышения пульсаций скоростей частиц над пульсациями несущей фазы впервые был предсказан теоретически в работе [27]. Данный эффект выявлен также в работах [28, 29], посвященных моделированию динамики частиц методом крупных вихрей при течении в канале и в однородном сдвиговом слое. Превышение пульсаций скорости частиц над пульсациями несущего газа получено в работе [30] при анализе движения частиц в неоднородном турбулентном потоке с использованием кинетического уравнения для функции плотности вероятности скоростей частиц. Рост интенсивности пульсаций скорости частиц по мере приближения к стенке был зафиксирован экспериментально в [18, ЗГ. В работе [23] также выявлено превышение продольных пульсаций скорости частиц стекла диаметром 100 мкм над пульсациями скорости несущего воздуха практически по всему сечению трубы при малой концентрации дисперсной фазы. В этом исследовании была обнаружена сильная зависимость продольных пульсаций скорости частиц от локальной концентрации дисперсной фазы в условиях существенно неравномерного распределения последней по сечению трубы. [c.109]

На величину критического числа Рейнольдса влияет также интенсивность турбулентности е внешнего потока, определяемая отношением среднего квадратичного значения пульсации скорости к средней скорости. Согласно имеющимся экспериментальным данным, при малых значениях е (е<0,1%) Ккр не зависит от интенсивности турбулентности внешнего потока, и основной причиной возникновения перехода является потеря устойчивости. При 6 >0,1 % возрастание интенсивности турбулентности внешнего потока приводит к значительному сокращению ламинарного участка течения (например, при е = 1 % протяженность ламинарного участка на плоской пластине почти в 4 раза меньше, чем при е = 0,1%). Еще более сложным образом на переход влияют масштаб турбулентности и шероховатость обтекаемой поверхности. [c.314]

В лабораторной установке, на которой изучались некоторые вопросы вибрационного горения, использовался термоанемометр, позволяющий записывать мгновенные значения скорости потока. Этот термоанемометр был установлен перед зоной горения. При установившемся вибрационном горении (даже малой интенсивности) амплитуда и период колебаний скорости потока становились строго ностоянными, причем наблюдавшиеся до этого турбулентные пульсации скорости как бы исчезали на фоне четких колебаний, имевших акустическую природу. Две осциллограммы — одна соответствующая нормальному горению, другая вибрационному — приведены на рис. 68. Следует добавить, что при перемещении термоанемометра по диаметру трубы амплитуда колебаний [c.297]

После завершения перехода к турбулентности в потоке воды продолжается развитие спектра пульсаций и процессов переноса. Спектр колебаний скорости расширяется, а интенсивность пульсаций температуры уменьшается. Механизмы турбулентного переноса становятся более эффективными, несмотря на прекращение роста возмущений скорости. Такие изменения в направлении течения продолжаются до тех пор, пока распределения параметров, масштабы, интенсивность пульсаций и другие характеристики турбулентности не начинают соответствовать зависимостям полностью развитого турбулентного течения. [c.39]

Значения скорости и температуры определялись с помощью малогабаритного насадка, состоящего из трех нитей термоанемометра и одной термопары. Тарировка чувствительных элементов термоанемометра проводилась в диапазоне изменения скоростей потока от 0,06 до 3,3 см/с. Выходные сигналы преобразовывались в цифровую форму, а результаты измерений обрабатывались с использованием разложений во временные ряды для определения интенсивности пульсаций, ковариаций и спектральной плотности этих величин. Связь между ними выражается с помощью следующих соотношений [c.59]

Совершенно иначе протекает явление в турбулентном потоке. Характерная особенность турбулентного потока состоит в наличии пульсаций скоростей и давлений в каждой точке, которая наиболее интенсивна в пограничных зонах, где градиенты скорости у/й / имеют максимальную величину. Таким образом, мгновенное абсолютное давление в каждой точке турбулентного потока определяется двумя компонентами [c.77]

При достаточно интенсивном перемешивании суспензий устойчивый турбулентный режим движения потока устанавливается практически во всем объеме реактора. Известно, что при турбулентном движении жидкости элементарные массы жидкй-сти хаотически перемещаются в объеме реактора вследствие непрерывного возникновения беспорядочных пульсаций скорости, имеющих различные амплитуды. Движение отдельного элемента объема (частицы твердой фазы) носит сложный характер. Любой элемент объема за сравнительно короткий промежуток времени может оказаться в любой точке реактора. В реакторах с идеальным перемешиванием вновь введенные частицы мгновенно и равномерно распределяются по всему объему аппарата [45]. Любая из находящихся в реакторе твердых частиц с равной вероятностью может оказаться в любой точке системы, т. е. частица в рассматриваемый момент времени может покинуть реактор, причем это относится и к частицам, которые только что были введены в аппарат. При этом существуют частицы, которые находятся в аппарате очень продолжительное время. Следовательно, время пребывания частицы в реакторе будет случайной величиной, которая может принимать любые положительные значения. [c.124]

Интенсификация процессов, для которых решающее значение имеет тепло- и (или) массообмен, часто связана с увеличением коэффициентов обмена в нестационарных условиях, когда инициируются пульсации скорости потоков с частотой, близкой к собственным частотам турбулентных пульсаций. Так, исследования гидродинамической обстановки в зернистом слое частиц показали, что свободный объем слоя состоит из двух резко отличающихся друг от друга областей — проточной, представляющей собой сливающиеся и делящиеся струи, и непроточной, расположенной в окрестности точек контакта частиц [3]. Непроточные зоны образуются вследствие отрыва потока от боковой поверхности зерна и в них находятся интенсивно вращающиеся и пульсирующие вихри. Частота пульсаций вихря (О прямо пропорциональна линейной скорости и в свободном объеме и обратно пропорциональна размеру зерна й. Если на входе в слой инициируются возмущения с частотой оз 0,5ц/й, то поток газа или жидкости значительно турбулизируется и интенсивность обмена между зонами возрастает. Это улучшает обмен между потоком в свободном объеме и наружной поверхностью частиц в слое. [c.4]

В конце области перехода и еще на достаточно большом расстоянии за ней наблюдается увеличение переноса тепла турбулентностью в направлении, перпендикулярном поверхности рСроЧ ). Этот процесс развивается позже процесса турбулентного переноса тепла по потоку, который сопровождается уменьшением максимума продольной составляющей средней скорости и частично ростом интенсивности пульсаций скорости [c.69]

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]

Внешний массотеплоперенос. Гетерогенно-каталитическ.1е реакции проводятся в условиях интенсивного движения реакционной смеси относительно гранул катализатора. Вдали от наружной поверхности катализатора — в ядре потока — скорость гидродинамического движения реакционной смеси достаточно велика и конвективный перенос преобладает над молекулярной дн Ьузией и теплопередачей. Благодаря хаотическим пульсациям скорости потока происходит выравнивание температуры и концентрации в объеме, сравнимом с размером гранулы катализатора. По мере приближения к наружной поверхности катализатора скорость потока уменьшается до нуля, и в некотором слое толщиной б, прилегающем к наружной поверхности гранулы, скорости конвективного и диффузионного переноса становятся соизмеримыми. В этом слое при определенных условиях и возникает перепад концентраций и температуры между ядром потока и внешней поверхностью гранулы. Толщина диффузионного слоя определяется гидродинамической скоростью потока, характером взаимного расположения гранул катализатора в зерненном слое и физическими свойствами реакционной смеси. [c.58]

В последней наблюдается резкое ускорение мгновенной скорости потока. Этот момент приходится на середину временного интервала, в течение которого наблюдаются высокочастотные интенсивные пульсации параметров потока (момент детекции) при опознавании процесса обновления подслоя по методу VITA [1.51] с использованием критерия (1.1). Иллюстрацией этому может служить рис. 1.21, где приведена последовательность мгновенных профилей скорости в пристеночной области турбулентного пограничного слоя до и после момента детекции (соответствующего г = О на графике) [1.51]. Следует отметить, что по данным [1.51] средняя длительность каждой вспышки высокочастотных пульсаций скорости составляет около 25 % от полного периода обновления подслоя (т. е. от среднего периода между двумя последовательными вспышками). [c.60]

Исследовав влияние эффективной скорости, за которую принимали сумму скорости сплошной фазы ис и интенсивности пульсации МА, на коэффициент продольного перемешивания п.сДля однофазного потока и встречного движения двух фаз [160], получили уравнение (8) табл. 7, которое описывает экспериментальные данные с точностью до 16%. [c.177]

При движении нефти по трубе перенос частиц осуществляется самой средой в направлении потока. Перемещение частиц в направлении от центра потока к стенке трубы в этом случае, в основном, возможно за счет конвективного переноса. Интенсивность конвективного переноса завист от режима движения нефти по трубе и будет тем больше, чем турбулентнее движение. В турбулентном потоке, в результате возникающих нерегулярных пульсаций скорости, наряду с общим движением потока происходит [c.58]

Число Рейнольдса является определяющим параметром не только для количественных характеристик пограничного слоя, но и для самого характера течения. При небольших числах Рейнольдса движение частиц газа имеет упорядоченный слоистый характер, такое течение называется ламинарным. При больших числах Рейнольдса движение частиц газа становится беспорядочным, возникают неравномерные пульсации скорости в продольном и поперечном направлениях, такое течение называется турбулентным. Переход ламинарного теченпя в турбулентное происходит при определенном значении числа Рейнольдса, называемом критическим. Критическое число Рейнольдса не постоянно и в очень сильной степени зависит от величины начальных возмущений, т. е. от интенсивности турбулентности на-бегагощего потока. [c.281]

В связи с отмеченным возникает вопрос о влиянии турбулентности на механизм тепло- и массообмена потока с частицами и на величину константы диффузии До. Чем меньше частица, тем больше вероятности, что она будет увлечена турбулентными пульсациями. Экспериментальные данные [132] показывают, что частицы диаметром более 100 х при скорости потока до 35 м/сек практически не увлекаются турбулентными пульсациями, и поэтому для них и теплоотдача и диффузионный обмен зависят от интенсивности турбулентност-и. Это влияние тем больше, чем меньше относительная скорость потока и частиц. Турбулентность оказывает существенное влияние при числах Струхаля (8к), меньших единицы [c.207]

Частицы кипящего слоя не располагаются на горизонтах, где гравитационные силы уравновешиваются динамическим давлением потока, но энергично перемещаются по всему объему слоя, практически независимо от того, где они поступили в слой. Очевидно, причиной перемещения частиц являются пульсации скоростей и давлений в слое, связанные с постоянным изменением сечения для прохода псевдоожижающей жидкости или газа между частицами. Если говорить более конкретно, то интенсивное перемешивание кипящего слоя определяется многими обстоятельствами и прежде всего тем, что центр приложения подъемной силы не совпадает с центром тяжести частиц, вследствие чего частицы начинают вращаться, чем меняется положение поверхности сопротивления. Наличие разности скоростей потока с разных сторон частицы вызывает образование силы давления, которая может быть направлена самым различным образом. Действие этих сил более ощутимо для частиц неправильной формы. Наконец, неравномерность работы и возникновение местных пульсаций скорости также могут воздействовать на перемещение частиц в сдое. Иными словами, движение частиц в кипящем слое связано с явлениями гидродинамического порядка в самом широком смысле этого слова. Именно поэтому кипящий (по внешнему сходатву) слой принято называть псевдоожиженным слоем. Вместе с тем нельзя отрицать и известную роль явления диффузии больших групп, влияющее на флуктуацию концентраций частиц в кипящем слое [325]. [c.491]

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 рассмотрения приведенных кривых видно, что с увеличением интенсивности турбулентности за сеткой ширина зоны горения, а также время горения уменьшаются. Это, как уже отмечалось, по-видимому, связано с тем, что при увеличении пульсационной скорости потока процесс горения интенсифицируется благодаря более интенсивному дроблению молей смеси в зоне горения турбулентными пульсациями. [c.250]

На рис. 11.6.3,0 представлены профили относительной интенсивности пульсаций температуры и скорости, измеренные в самых последних по потоку сечениях пограничного слоя. Они в отличие от распределений, полученных Кутетладзе [90], не имеют резко выраженных максимумов. Дело, по-видимому, в том, что под действием турбулентной диффузии выравниваются градиенты поперек пограничного слоя. Однако совсем другие профили получены в работе [4], где в аналогичных условиях наблюдались два максимума интенсивности пульсаций, причем больший из них располагался при т] = 2,8. Такие профили с несколькими максимумами возникают, по-видимому, в результате [c.61]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология