Распределение при течении

Сопоставление данных по гидравлическому сопротивлению, теплоотдаче к поверхности зернистого слоя, диффузии и продольному перемешиванию при течении (см. последующие главы) позволяет более ясно понять физическую природу движения жидкости в зернистом слое при различных значениях критерия Рейнольдса. Как и в трубах, при малых значениях Ке пограничный слой заполняет все сечение поровых каналов и распределение скоростей существенно зависит от формы канала, С ростом же Ке пограничный слой сжимается и взаимодействие потока с зернистым слоем (гидравлическое сопротивление) начинает главным образом определяться формой отдельного элемента и характером его поверхности. [c.70]

Плохое распределение потоков внутри теплообменника существенно ухудшает его характеристики. В недалеком прошлом это обстоятельство обычно не принималось во внимание. Однако в связи с ростом стоимости энергии и материалов в настоящее время проблема использования оборудования в течение срока его службы с максимальной эффективностью становится довольно актуальной. Ее решение требует сбалансированности всех параметров, более однородного распределения течения, для чего необходимо уметь рассчитывать с достаточной точностью перепад давления в различных элементах системы. [c.160]

Фиг. 273. Распределение меридиональных скоростей с учетом вязкости в виде суммы основного распределения (течение без трения) и дополнительного распределения

При промывке резервуара струями воды величина общего заряда растет со временем, стремясь к равновесному значению, соответствующему равенству между скоростью образования зарядов и скоростью их уничтожения. Увеличение количества струй воды не влияет на величину общего заряда, но снижает время, в течение которого она достигается. Это указывает на то, что струя воды и образующиеся потоки воздуха влияют не только на образование, но и на распределение зарядов. Время нейтрализации зарядов после прекращения промывки намного больше времени накопления заряда. В настоящее время нет эффективных мер, позволяющих уменьшить количе- [c.155]

Рис. 278. Распределение течений раствора возле капли ртути при одинаковом падении потенциала вдоль капли

Поток, протекающий в русле, вызывает изменения в его очертаниях, распределении глубин и характере продольного профиля реки. Со своей стороны форма русла оказывает воздействие на распределение течений и их скоростей. Таким образом, поток и русло находятся в постоянном взаимодействии, и русловые деформации являются выражением этого взаимодействия. Несмотря на различия природных условий в бассейне той или иной реки, различия в режиме стока воды и наносов, в результате взаимодействия между потоком и руслом вырабатываются некоторые типические черты морфологического строения речного русла. Знание природных условий и закономерностей взаимодействия между потоком и руслом позволяет путем возведения искусственных выправительных сооружений сознательно управлять потоком, перемещением наносов в речном русле и способствовать созданию нужных для хозяйственного использования реки его форм. [c.323]

Из-за отсутствия методов, позволяющих установить расчетным путем действительную сложную картину распределения течений и температур воды по поверхности и глубине водохранилища-охладителя при решении практических Инженерных задач приходится принимать весьма упрощенную схему течений. [c.189]

Прежде всего ясно, что не все молекулы, входящие в реактор с временем контакта 0 = Vlq, проведут в нем одинаковое время 0. Вследствие интенсивного перемешивания некоторые из них пройдут реактор почти мгновенно. Именно нз-за того, что такие молекулы вносят очень малый вклад в химическое превращение, объем реактора идеального смешения приходится делать большим. Чтобы найти функцию распределения времени пребывания в реакторе, можно поставить следующий эксперимепт. В момент i = О в реактор впрыскивается короткий импульс нейтрального трассирующего вещества и измеряется концентрация этого вещества в выходящем из реактора потоке. Если концентрация в момент t равна с (г), то количество молекул, выходящих пз реактора в течение малого промежутка времени от i до i - - dt, будет пропорциональное (i) dt. Общее число молекул, вышедших из реактора, пропорционально [c.198]

Результаты теоретических и экспериментальных исследований подобного рода течений воды (плотины и дамбы) и нефти (пласты) в грунтах обобщены в монографиях [22]. Успешно проанализированы многие практически важные задачи о распределении давления и потоков, когда масштабы течения столь велики по сравнению с размерами зерен, что весь зернистый слой можно считать квазиоднородной средой с одной обобщен- ной характеристикой — проницаемостью. Структура же потока и поле скоростей в промежутках между зернами изучены слабо. Поэтому приходится в основном базироваться на различных, весьма идеализированных моделях этой структуры, рассчитывать на основании введенной модели. проницаемость слоя и. сопоставляя с экспериментом, вводить определенные поправки и [c.33]

Распределение температур в слое определяется коэффициентом теплопроводности зернистого слоя, а теплоперенос от слоя к наружной среде — коэффициентом теплопередачи /(. В отличие от процесса переноса теплоты в -незаполненных трубах при турбулентном режиме течения, здесь сопротивление теплопереносу из ядра потока к стенке трубы нельзя принимать сосредоточенным лишь в пограничном слое. [c.127]

По нашим-представлениям основную роль в процессах переноса в зернистом слое при очень малых Кеэ играют флуктуации скорости и неравномерность распределения потока по сечению слоя, которые вызывают неравномерность полей температур. В разделе 11.9 показано, что при ламинарном течении массовая скорость в зернистом слое пропорциональна е и В экс- [c.162]

Взаимодействие неоднородного профиля скоростей по сечению реактора и поперечной диффузии также приводит к эффективной продольной дисперсии потока. Это было впервые показано Тейлором, который предложил простой п изящный экспериментальный метод измерения продольного эффективного коэффициента диффузии. Рассмотрим, например, светочувствительную жидкость, текущую в ламинарном режиме через цилиндрическую трубу. Вспышка света, проходящего через узкую щель, может окрасить в синий цвет диск Ж1ЩК0СТИ, перпендикулярный к направлению потока. Если бы диффузии пе было, то этот диск превратился бы в параболоид, причем его край, соприкасающийся со стенкой трубы, не двигался бы вообще, а центр перемещался бы со скоростью, вдвое большей средней скорости потока. Однако при этом области с низкой концентрацией трассирующего вещества окажутся в непосредственной близости к поверхности, где эта концентрация высока, и благодаря диффузии эта поверхность начнет размываться. Трассирующее вещество в центре трубы будет двигаться к периферии — в область, где течение медленнее, а трассирующее вещество у стенок — внутрь трубы, где течение быстрее. В результате концентрация по сечению трубы станет более однородной и получится колоколообразное распределение средней по сечению концентрации трассирующего вещества, центр которого будет перемещаться со средней скоростью потока. Дисперсия относительно центра распределения, служащая мерой продольного перемешивания потока, будет нри этом обратно пронорциональна коэффициенту поперечной диффузии, так как чем быстрее протекает поперечная диффузия, тем меньше влияние неоднородности профиля скоростей по сечению трубы на продольную дисперсию потока. Тейлор пашел, что эффективный коэффипиеит продольной диффузии для ламинарного потока в трубе радиусом а равен 149,0. Более детальное исследование показывает, что эффективный коэффициент продольной диффузии имеет вид [c.291]

Чтобы получить преобразование условного распределения 5 в предположении, что к частиц поступает в течение интервала неспособности зоны к разрушению, необходимо учесть постоянное время подготовки прорези к разрушению т после предшествующего разрушения. Это вызывает необходимость умножения [ т(х)] на Следовательно, условное распределение имеет преобразование [c.109]

Распределение давления и потенциала в установившихся потоках несжимаемой жидкости описывается уравнением Лапласа, которое для плоских течений имеет вид [c.105]

В соответствии с методом интегральных соотношений (см. 7, п. 7.3) решение ищется в виде многочлена по степени г с добавлением логарифмического члена для плоскорадиального течения (см. формулу (5.100)), где Л(/)-радиус возмущенной области, а , а , 2 . .-функции времени. Распределение давления (5.110) справедливо для возмущенной 12-1642 [c.177]

В течение второй фазы давление на границе х = Ь падает и выполняется условие (6.46). Соотношения для второй фазы истощения газового пласта строятся аналогичным образом. Проделав аналогичные выкладки, получим закон распределения давления по пласту [c.196]

Рассмотрим одномерные течения двух несжимаемых жидкостей в недеформируемой однородной пористой среде. Остальные предположения остаются прежними. Покажем, что в этом случае выведенная в 3 система уравнений может быть сведена к одному уравнению для насыщенности и является обобщением (8.11). Знание распределения насыщенности в пласте позволит проанализировать эффективность вытеснения нефти (или газа) несмешивающейся с ней жидкостью. [c.257]

Физически это соответствует совместному течению взаимно смешивающихся жидкостей, когда распределение фаз в порах полностью [c.265]

При совместном течении несмешивающихся жидкостей функция распределения фаз/(л) имеет характерные особенности (см. гл. 8), влияющие на решение /(s) тождественно равна нулю при i и единице при [c.267]

Вычислив внутренний интеграл по всем значениям dx от О до т, найдем дифференциальную функцию распределения времени для частиц, пребывающих в обеих ступенях в течение времени, равном т [c.29]

Если избыток энергии распределен по другим степеням свободы, т. е. превращается во вращательное, поступательное и колебательное движение, то потери избытка энергии возможны только нри столкновении. Однако рассеяние колебательной энергии является медленным процессом, и можно ожидать, что значительная часть частиц, находящихся в высших колебательных состояниях, продолжает существовать в течение некоторого времени. С другой стороны, вращательная и поступательная энергии легко обмениваются при столкновениях. Приближенные данные о скорости рассеяния поступательной энергии можно получить при рассмотрении жесткой сферической модели. При столкновении двух жестких гладких сфер с массами тпу и тпа и начальной энергией. 1 и соответственно доля поступательной энергии 2, теряемая частицей Шг (допуская, что 2> 1), равна в среднем [c.342]

Как правило, расчет требуется провести только для течения вне труб, поскольку распределение течения жидкости по трубам может быть определено стандартными методами. Однако существуют и такие теплообменники (например, состоящие из пластин), в которых численный расчет нужно проводить для обеих жидкостей. В общем случае поэтому может оказаться необходимым решать шесть уравнений импульсов. Однако для наших целей досгаточно рассмотреть три уравнения, соответствующих одной жидкости. [c.38]

Большое значение для хорошей работы аппаратов прокладочного типа имеет строгая согласованность между толщиной рамок и прокладочного материала. Если между этими двумя размерами существует заметное расхождение, то во время сборки будут получаться либо горб , либо яма , что может привести к неравномерному распределению течения жидкости внутри пакета мембран. Прокладочный материал, использованный на установке штата Гедулд, имел толщину от 0,7 до 1,0 мм, в среднем 0,88 мм такое значительное колебание размеров получалось в результате неправильно установленных техническими условиями допусков на точность изготовления. Применение этого материала в установке привело к образованию вспучиваний в некоторых собранных пакетах мембран. Когда эти пакеты сжимались в каркасе установки, мембраны, смежные с центральной решеткой промежуточной плиты (рис. 8.9), прорезались, а прокладочный материал в некоторых кш рах был полностью расплющен. В таких камерах наблюдада . сильная пол яризация, и обе стороны мембран были сильно офжжены. Повреждены были не только мембраны, но и графитовые ниппеля между зажимами и электродными плитами (см. рис. 8.8), которые поломались вследствие высокого давления, передаваемого от центральной решетки промежуточной плиты на электродные плиты. [c.309]

Вязкость vis osity). Вязкость - это внутреннее трение или сопротивление течению жидкости. Вязкость масла, во-первых, является показателем его смазывающих свойств, так как от вязкости масла зависит качество смазывания, распределение масла на поверхностях трения и, тем самым, износ деталей. Во-вторых, от вязкости зависят потери энергии при работе двигателя и других агрегатов. Вязкость - основная характеристика масла, по величине которой частично делается выбор масла для применения в конкретном случае. [c.42]

Само существование электрокинетических явлений указывает на то, что в месте контакта твердого тела и жидкости имеется двойной электрический слой, причем и твердое тело, и жидкость обладают определенными зарядами. Движение взвешенных твердых частиц внутри жидкости, наблюдаемое при наложении электрического поля (явление электрофореза), может совершаться лишь в том случае, если твердые частицы, распределенные в жидкости, обладают зарядом. Точно так же электроосмотическое перемещение жидкости было бы невозможным при отсутствии у нее заряда, на который влияет электрическое поле. 1 азность потенциалов между точками на различных высотах трубы, в которой происходит процесс осаждения взвешенных в жидкости твердых частиц, не могла бы возникать, если бы падающие твердые частицы не несли с собой электрического заряда. Наконец, нельзя объяснить появление потенциала течения, не предположив, что жидкость обладает некоторым зарядом. [c.231]

Упражнение IX.30. Покажите, что функция распределения времени пребывания в трубчатом реакторе при ламинарном режиме течения имеет вид 2z /0 (где 0р — время нрохождения любого элемента потока и — минимальное время нрохождения). Диффузией, входным и концевым эффектами можно ирепебречь. Покажите отсюда, что степень превращения в реакции второго порядка с константой скорости к равна 2i 1 In [В/(В 4- 1)] . Здесь В = = akt па — исходная концентрация обоих реагентов. [c.290]

И решалась в предположении о линейно.м распределении скорости в вязком подслое, Таким образом, была использована физическая гипотеза о затухании невзаимодействующих вихрей в ламинарном плоско-параллельном, стационарном, безградиеитном теченш (эта гипотеза является, по-видимому, хорошим приближением к действительности непосредственно вблизи стенки). Проведенное теоретическое рассмотрение показало, что структура турбулентности в вязком подслое определяется крупномасштабными вихрями, сильно вытянутыми в продольном направлении. Эти вихри двигаются со скоростью, значительно превышающей локальные скорости в вязком подслое и составляющей примерно полов1шу скорости на внешнем крае пограничного слоя (или на оси, если рассматривается течение в трубе). Этому способствуют и напряжения Рейнольдса, которые затухают пропорционально третьей степени расстояния от стенки. Вычисления показали также, что поперечный интегральный масштаб вихрей в подслое соизмерим с толщиной вязкого подслоя, в то время как продольный интегральный масштаб турбулентности в подслое почти на два порядка больше. Этот факт указывает на важную роль трехмерности пульсационного движения в пределах вязкого подслоя. [c.180]

При этом список работ, поддерживающих то или иное значение п, можно было бы существенно увеличить, но в этом нет необходимости. Здесь уместно упомянуть о необходимости знать структуру турбулентности в пристеночной части течения для развития аналитических методов расчета тепло-и массопередачн. Поэтому различные авторы неоднократно пытались распространить на эту область различные модификации теории пути смешения , чтобы получить распределение средней скорости, совпадающее с экспериментальными данными, и, следовательно, подтверждение выбранного закона Д((г/). Типичным примером подобной работы являются статьи ван Дриста и Хама [56, 60]. [c.181]

Отмеченное выше другое преимущество ПНК — возможность ор — гани ации высокоплотного жидкостного орошения — исключительно важно для эксплуатации высокопроизводительных установок вакуум — ной или глубоко вакуумной перегонки мазута, оборудованных колонной большого диаметра. Для сравнения сопоставим потребное количество жидкостного орошения примени — тельно к вакуумным колоннам про — тивоточного и перекрестноточного типов диаметром 8 м (площадью сечения 50 м ). При противотоке для обес течения даже пониженной плот — ностч орошения 20 м /м ч требуется на орошение колонны 50x20=1000 м /ч жидкости, что техр[ически не просто осуществить. При этом весьма сложной проблемой становится организация равномерного распределения такого количества орошения по сочению колонны. [c.197]

При течении жидкости в пористой среде возникает сила трения на границе раздела среда-жидкость . Поскольку поверхность норовых каналов достаточно велика, то силу трения можно считать распределенной по всему обьему течения и в первом приближении рассматривать как объемную. Таков смысл первого допущения. Учтем теперь, что среда является пористой и пусть т = onst. Тогда, перейдя к скорости фильтрации и использовав (1.4), из (1.9) получим [c.17]

В сечение аппарата, где требуется.найти распределение скоростей, перпендикулярно предполагаемым линиям тока закладывают один ряд помеченных и взвешенных нафталиновых шариков, близких по размеру к линейно1Лу размеру зерен слоя. Под и над этим рядом аппарат заполняют зернистым слоем из нормальных элементов и начинают продувать через него с заранее намеченной скоростью воздух в течение 45 мин. Затем аппарат раскрывают, шарики извлекают и взвешивают. Суммарную массу групп шариков по кольцевым зонам определяли с точностью до 0,1 мг. Для любых двух кольцевых зон I и II на основании (11.75) могут быть определены относительные скорости потока в этих зонах ui/uu =(Agi/Agu) /° . [c.77]

При Кеэ < 1 экспериментальные трудности определения X также очень велики. В работе [29], результаты которой приведены в [1], наблюдалось резкое увеличение Я/ уже при минимальных расходах газа через слой в среднем получено Я 1,5Яоэ при Кеэ = О— 1. Следует обратить внимад1ие на то, что в наших опытах наблюдалось аналогичное явление (рис. .5, а). Увеличение коэффициента Я при вязкостном режиме течения в зернистом слое по сравнению с коэффициентом Хоэ для непроду-ваемого слоя можно объяснить неравномерностью распределения газа по сечению, связанной с неравномерностью порозности и температуры в слое. При движении газа вниз, навстречу потоку теплоты возможно даже образование застойных областей. В работе [29] показано, что Я зависит не только от Кеэ, но и от диаметра элементов слоя. Следовательно, резкое увеличение л при Кеэ = 0 — 1 нельзя объяснить вкладом конвекции в процесс переноса теплоты или разницей температур газа и слоя, как это делается в [29], поскольку в этих случаях критерий Ке, однозначно характеризует процесс (см. также стр, 162), [c.126]

Значительное число исследований теплообмена в зернистом слое выполнено в нестационарном режиме нагревания (охлаждения) слоя. Выше подробно анализировались возможные погрешности этих методов исследования. В работах [106, 107] при проведении опытов в режиме прогрева слоя температуру газа на выходе измеряли только в одной точке на оси аппарата, что также могло привести к ошибкам в определении средних коэффициентов теплоотдачи. Однако основную роль в отклонении полученных зависимостей вниз при Кеэ < 100 (рис. IV. 19, в) играет продольная теплопроводность, не учтенная в методике обработки опытных данных. Пересчет данных [106] по формуле (IV. 67) при 1оАг = 15 для стальных шаров и Хо/Кг = 5 для песка привел к хорошему совпадению опытных точек с зависимостью (IV. 71). Аналогичная коррекция формул, полученных в [107], показана на рис. IV. 19, б. Таким образом, занижение данных по теплообмену в зернистом слое при Кеэ < 100 связано с влиянием продольной теплопроводности, неравномерности распределения скоростей и возможных погрешностей экспериментов, а не с особенностями закономерностей процессов переноса в переходной области течения газа [106]. [c.160]

Формулы (6.22) и (6.24) определяют (при фиксированных значениях времени О распределение давления вокруг газовой скважины, работающей с постоянным дебитом с момента с = 0. Эти депрессионные кривые имеют такой же характер, как при установившейся фильтрации- они очень крутые вблизи скважины (рис. 6., а). Если задать значение г, тй можно найти изменение давления в данной точке с течением временй " В частности, можно найти изменение давления на забое (при г = после начала работы скважины (рис. 6.1,6) - [c.188]

Теория конусообразования Маскета Чарного исходит из допуще- иия, что стеснение потока нефти образующимся водяным конусом мало лияет на распределение потенциала в нефтяной части пласта, и поэтому для приближенной оценки предельных значений дебита и высоты подъема конуса можно воспользоваться известным выражением для потен- Циала напорного (невозмущенного) течения нефти в однофазно-анизо-(тропном пласте с горизонтальной проницаемостью /с, и вертикальной Ьроницаемостью к . [c.225]

Переходная зона, в которой (приближенно) соблюдается указанное свойство течения, была названа стабилизированной. Из этого свойства вытекает неизменность ее размера. Следовательно, в системе координат, связанной с движущимся фронтом, распределение насыщенности не должно зависеть от времени. В. М. Рыжиком, И. А. Чарным и Чэнь-Чжун-сяном было показано, что течение в стабилизированной зоне соответствует предельному рещению уравнения (9.52), получаемому при длительном протекании процесса, когда распределение насыщенности не зависит от граничных условий. [c.279]

Весьма инетересное применение метода ГПХ нашли авторы работы [32], которые оценили, как исключаются асфальтены из пор катализатора, применяемого при каталитическом гидрообессеривании остатков. Образец катализатора с известным распределением по размерам пор, погружают в нефтяной остаток с известным содержанием асфальтенов. Объем взятой навески остатка в 3 раза превышает общий объем пор взятой навески катализатора. Катализатор с остатком вьщерживают в автоклаве при постоянной температуре в течение 4 ч до установления равновесия, перемешивая каждые 1,5 ч. Для исключения возможности окисления воздухом свободное пространство автоклава заполняется азотом. После достижения равновесия жидкость, не проникшая в поры катализатора (наружная), сливают через сетку и анализируют методом ГПХ с получением распределения по размерам молекул и частиц и определением содержания металлов (ванадия, никеля). Жидкость, проникшая в поры катализатора (внутренняя), экстрагируется из катализатора последовательно бензолом и смесью метанола и бензола (1 1). После отгонки растворителя, оставшуюся жидкость анализируют так же, как и наружную часть остатка. [c.38]

Существование решений уравнения (9.52) вида (9.58) показывает, что при постоянной скорости вытеснения распределение насыщенности в стабилизированной зоне является стационарным. Экспериментально такая стабилизированная зона была обнаружена П. Л. Тервиллигером и другими [33, 66] при вытеснении нефти водой в заполненных песком трубах и впоследствии подробно исследована в работах Л. Рапопорта и В. Лиса, Д. А. Эфроса и В. П. Оноприенко, Д. Джонс-Парра и Д. Колхауна и других исследователей. В частности, формула (9.58) послужила основой для приближенного моделирования двухфазных течений и его последующих уточнений. [c.280]

При нисходящем направлении потока усповия.течения дтя жидкости разрывные, т. е. она существует а виде капель, отдельных струй и пленки, стекающей по поверхности гранул, в то время как газ равномерно распределяется по слою. При высоких скоростях газа происходит возрастание перепада давления в жидкостном потоке и режим течения может стать пульсирующим. Режим пульсации наблюдался как в реакторах пилo77foгo, так и промышленного масштаба (63] и чаще всего преобладает в пристенощом пограничном слое. При малой скорости газового потока жидкость располагается преимущественно в центре слоя и у стенок реактора. В целом, присутствие жидкой фазы в реакторе создает ряд осложнений. Распределение жидкости по слою катализатора в большей степени зависит не только от скорости жидкости и газа, но и от физико-химических свойств сырья, конструктивных особенностей реактора и распределительных устройств для ввода жидкости. Все зти факторы влияют на эффективность контакта жидкости с катализатором и на содержание ее в слое [27]. [c.92]

Поскольку влияние теплопроводности носит характер пограничного слоя и слабо сказывается на распределении температур, то рассмотрение нестационарной задачи упростим за счет пренебрежения теплопроводными Э( )с )ектами. Следует отметить, что здесь пренебрегается теплопроводностью по оси течения. Теплопроводность в перпендикулярном [c.329]

Рассмотрим наиболее простой случай течения среды с неньютоновскими свойствами, стационарное движение вязкопластичной жидкости (11.3) в одной поре как в капиллярной трубке постоянного радиуса. Распределение скоростей в некотором сечении трубки приведено на рис. 11.2. На некотором расстоянии от оси трубки касательное напряжение х = Хд, что выражается равенством (11.3), где dwjdy = d v/dr, [c.337]

Эксперимептально устаповлено [44], что в течение длительного периода времени концентрация Н и С2Н4 проходит через максимум, в то время как концентрация СН4 возрастает. В закрытом сосуде и при добавлении N0 эта тенденция увеличивается ио сравнению с истинным равновесием и изменяет распределение продуктов. В частности, подавляется образование Н2 и усиливается образование СН4. [c.309]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология