Вихревой перенос

Дальнейшее развитие получили представления вихревого переноса субстанции в жидкостях и газах как основы изучения структуры потоков. [c.3]

Очень часто гетерогенные реакции совершаются в потоке, т. е. жидкие или газовые реагенты омывают твердую поверхность. В этом случае скорость химической реакции зависит от скорости потока и его характера (ламинарный или турбулентный поток). Ламинарный поток — поток параллельных струй. Он не исключает диффузионных процессов, так как при этом на твердой стенке остается неподвижным слой жидкости большей или меньшей толщины. Турбулентный поток образует завихрения на стенке, и процесс диффузии заменяется вихревым переносом, значительно ускоряя процесс химического взаимодействия (коррозия трубопроводов, разгар сопл двигателей и т.д.). Кроме того, на ход реакции влияет угол направления потока с поверхностью, так как в зависимости от этого угла разрушаются защитные слои, если они возникают на поверхности. Таким образом, скорости химических реакций сильно зависят от внешних условий (размешивание). [c.131]

Ламинарный поток — поток параллельных струй. Он не исключает диффузионных процессов, так как при этом на твердой стенке остается неподвижным слой жидкости большей или меньшей толщины. Турбулентный поток образует завихрения на стенке и процесс диффузии заменяется вихревым переносом, значительно ускоряя процесс химического взаимодействия (коррозия трубопроводов, разгар сопл двигателей и т. д.). Кроме того, на ход реакции влияет угол направления потока с поверхностью, так как в зависимости от этого угла разрушаются защитные слои, если они возникают на поверхности. Таким образом, скорости химических реакций сильно зависят от внешних условий (размешивание). [c.136]

Относительный размер турбулентных молей зависит от гидродинамических критериев Рейнольдса и вихревого переноса [c.160]

Как видно при сопоставлении табл. 1 и 3, описанный выше и тепловой методы приводят к сходным результатам, если учесть достаточно сильную разницу экспериментальных данных. Оба метода приводят к близким результатам, вероятно, потому, что ширина теплового импульса в несколько раз меньше, чем время его прихода к точке измерения. Величины О в центре аппарата превышают О у стенок, что можно объяснить тормозящим влиянием стенок. Наблюдаемые перемещения фронта меченых частиц в действительности слагаются из перемещений в результате хаотического движения и вихревого переноса [3]. Этим в значительной степени можно объяснить тот факт, что при увеличении отрезка, на котором наблюдали перемещение частиц, меченных газом, сильно возрастает величина О. Тем не менее, когда для расчета реактора верхние оценки интенсивности перемешивания твердых частиц достаточны, описанный выше метод может быть полезен Отметим, что в результате десорбции трассера с частиц абсцисса максимума кривой изменения концен- [c.60]

Ламинарный поток — поток параллельных струй. Он не исключает диффузионных процессов, так как в этом случае на твердой стенке будет оставаться неподвижным слой жидкости большей или меньшей толщины. Турбулентный поток образует завихрения на стенке и процесс диффузии заменяется вихревым переносом, значительно ускоряя процесс химического взаимодействия (коррозия трубопроводов, разгар сопел двигателей и т. д.). [c.149]

В разделе 5.2 было показано, как уравнение неразрывности и уравнение движения, описывающие пульсационные поля скоростей и давлений в несжимаемой жидкости, можно сгладить по времени . Удалось установить, что при осреднении уравнения движения по времени появляются дополнительные члены — так называемые напряжения Рейнольдса, обусловливающие вихревой механизм переноса количества движения. В настоящем разделе дается вывод уравнения сохранения энергии, осредненного по времени. В этом уравнении присутствуют дополнительные члены, которые описывают вихревой перенос энергии. Последующие выкладки и рассуждения относятся к жидкостям и газам с постоянными значениями р, Ср, (д, и Я. [c.351]

Усредненные по времени концентрационные профили Сл (а , у, z, t) можно измерить, например, путем отбора проб из потока. Для течения в трубе с массопередачей к ее стенке предполагают, что усредненная по времени концентрация са будет слабо изменяться в турбулентном ядре потока, где преобладает вихревой перенос. С другой стороны, в медленно движущемся потоке вблизи стенки следует ожидать быстрого изменения на коротком расстоянии величины сд от значения ее в турбулентном ядре потока до соответствующего значения на стенке. Резкий концентрационный градиент связывают в этом случае с медленно протекающим процессом молекулярной диффузии в ламинарном подслое в противоположность быстрому вихревому переносу в полностью развитом турбулентном ядре потока. [c.557]

Обычно в потоках газов или жидкостей перенос вещества осуществляется как за счет непосредственного соприкосновения молекул и их взаимодействия (молекулярный перенос, определяемый законами микрокинетики), так и за счет переноса вещества частицами, перемещающимися из одной точки данной среды в другую (вихревой перенос, определяемый законами макрокинетики). Совокупность этих двух переносов составляет конвективный перенос. [c.114]

В связи с наличием вихревого переноса вещества особо важное значение приобретает вихревое движение жидкости, так как вихри являются переносчиками энергии и вещества в потоке. [c.114]

Если принять модель турбулентности Прандтля, то между коэффициентами вихревого переноса должно существовать соотношение [c.267]

Теории неустойчивости в основном касаются только начальной стадии развития малого возмущения, в то время как роль вихрей в общей циркуляции зависит от, их влияния на протяжении всего жизненного цикла возмущения. Цикл жизни бароклинного возмущения обсуждается в разд. 13.9 на основе модели, характеризующей циркуляцию атмосферы. Вихри (т. е. циклоны и антициклоны) переносят тепло в направлении полюса, что можно ожидать, исходя из того обстоятельства, что они поглощают доступную потенциальную энергию среднего течения. Одновременно они переносят к полюсу зональную составляющую импульса, что возможно связано с распространением планетарных волн от зоны неустойчивости вверх и к экватору и их поглощением на экваториальной стороне струйного течения. В соответствии с требованием баланса углового момента импульса вихревой перенос импульса оказывает непосредственное воздействие на распределение ветра на подстилающей поверхности. Эти вопросы обсуждаются в разд. 13.10. Кроме того, там же рассматриваются и другие аспекты задачи о циркуля- [c.301]

Вместе с тем отметим, что если в левой 3.10.4) преобладает член, содержащий V (а, по-видимому, это действительно так), то интенсивной меридиональной циркуляции существовать не может. Следовательно, не может иметь больших значений и член, содержащий а значит, не должны возникать и вихревые переносы импульса, как за счет вихрей синоптического размера, так и за счет процессов меньших масштабов — типа трения в конвективных движениях. Все это свидетельствует о том, что уравнения для зональной составляющей импульса и для температуры сильно взаимосвязаны. Поэтому для нахождения реакции на заданное воздействие их нужно решать совместно. [c.356]

В гл. I и III было уже отмечено, что турбулентная вязкость, в отличие от молекулярной, не является физической константой среды. Тоже самое надо сказать о коэффициенте турбулентной температуропроводности и коэффициенте турбулентной диффузии. По абсолютной величине все коэффициенты турбулентного обмена значительно превосходят одноименные молекулярные коэффициенты, меняются от точки к точке потока и зависят от характеристик потока в целом. При небольших градиентах плотности, вдали от границ потока, вихревой перенос значительно больше молекулярного, и величинами коэффициентов молекулярного обмена пренебрегают. [c.438]

В вопросе о состоянии межфазной поверхности контакта и о механизме массопередачи в настоящее время получили распространение две теории пленочная, основамная на представлении об устойчивой и неизменной поверхности фазового контакта, и теория динамического состояния поверхности фазового контакта. Первая из них предполагает преимущественное влияние на процесс переноса массы молекулярной диффузии, во второй рассматривается влияние как молекулярного, так и вихревого переноса массы в зависимости от гидродинамического состояния двухфазной системы в целом. [c.5]

Напомним, что в табл. 14.1 молекулярным и вихревым переносом количества движения и энергии через поверхности / и // в направлении течения пренебрегали но сравнению с переносом указанных субстанций со всей массой движущейся жидкости. То же самое проделано и в данном разделе для случая переноса компонента г. В действительности следует писать Ды = Д[< ргиг ) 5]. Использовать это более точное выражение рекомендуется, когда профили скорости очень неравномерные, например в насадочных колоннах. Подобное же замечание применимо и к переносу энергии. Как правило, упомянутыми эффектами молекулярного и вихревого переноса в направлении течения пренебрегают, поскольку сведения для оценки их влияния обычно отсутствуют. [c.626]

В том случае, если хотят сопоставить распределение концентраций за счет конвекции в потоке с распределением концентраций за счет вихревой диффузии то получается диффузионный кр итерий Пекле вихревого переноса [c.260]

Последним соотношением воспользовались Весткампер и Уайт [150] для определения влияния концентраций четыреххлористого углерода, испаряемого с горизонтальной плоской поверхности в движущийся воздух на массообмен и природу обмена. Ими была сделана попытка определить изменение коэффициента вихревой вязкости на границе раздела газ — жидкость, однако изменение концентраций четыреххлористого углерода в воздухе существенно влияло на отношение (3—205), что затруднило получение количественных соотношений. Сравнительно недавними исследованиями [151 —154] показано, что даже у самой стенки вихревым переносом пренебречь нельзя. О коэффициентах вихревой диффузии см. стр. 284—294. [c.269]

За период, истекший после второго издания книги, вышедшей также на английском и немецком языках, основные идеи, высказанные ранее при анализе процессов массопередачи, получили дальнейшее развитие. о прежде всего относится к рассмотрению явлений турбулентного переноса в двухфазных системах газ — жидкость, пар — жидкость, жидкость — жидкость. Явления турбулентного переноса и связанные с ними эффекты продольного и радиального перемешивания жидкостей и газов, взаимодействие потоков в двухфазных системах привлекли за последнее время внимание почти всех исследователей, за- нимающихся изучением процессов химической технологии. Дальнейшее развитие получили представления вихревого переноса субстанции в жидкостях и газах как основа изучения структуры потоков. [c.3]

Поскольку соотношение (13.10.7) дает в области между экватором и параллелью 30° с. ш. течение, направленное в сторону полюса, можно считать, что по крайней мере хотя бы часть наблюдающегося в ячейке Гадлея меридионального потока (рис. 1.7, а) объясняется влиянием вихревых переносов. Конечно, кроме того могут существовать и дополнительные потоки, связанные, например, с влиянием нагрева. Однако любое усиление потока в области выше пограничного слоя должно быть отражено в возрастании других членов, которые могут войти в соотношение (13.10.7). Если предположить, что функция М задана по своему наблюдаемому распределению, то единственная оставшаяся возможность связана с возрастанием роли слагаемого Тшсиоп- Следовательно, большую роль должен иг- [c.349]

В действительности функция /"eddy зависит от осредненного поля Ф тем же способом, что и в разд. 13.9. Для расчетов по уравнениям для [Ф] и г] необходимо иметь эту функциональную зависимость. Примеры попыток определить приближенно соответствующие формулы и использовать их в упрощенных моделях циркуляции приведены в работах [277, 314]. Здесь мы будем считать вихревые переносы тепла и импульса заданными [c.346]

Соотношение (13.10.7) можно использовать и для нахождения той части меридионального потока, которая непосредственно связана только с вихревыми потоками. Реальные значения (t f)eddy (см. рис. 13.14 и 13.16) в ссвериом полушарии преимущественно положительны. Максимальные значения достигаются в верхней тропосфере в окрестности параллели 30° с. ш., т. е. в зоне струйного течения. Таким образом, (13.10.7) дает в верхней тропосфере к северу от 30° с. ш. поток в сторону экватора, а в южной части области (см. рис. 1.7) поток в сторону полюса (меридиональный разрез скорости [ J] приведен в [432]) характерные значения [у] имеют порядок 0.1—0.3 м/с. Ячейка циркуляции в средних широтах, связанная с направленным к экватору потоком иа больших высотах, называется ячейкой Феррелл оказывается, что ее можно рассматривать исключительно как реакцию атмосферы на вихревые переносы. [c.349]

Минцем [481]. Им проанализированы модели с разрешением 2,5x4°. Расчетный период составил 30 лет. Погрешность расчетов Минц оценивает в 1,5- Ю - Вт, т, е. равную самим потокам. В [481] также анализируется роль вихревого переноса тепла в модельной области. Воспроизведенные на рис. 4.12 результаты эксперимента свидетельствуют в пользу концепции переноса тепла вихрями против среднего потока. Валяные результаты по анализу таких процессов могут быть получены при адаптации вихреразрешающих моделей типа [272, 273] к реальным океанским [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология