Движение пузырьковое

В области 2 коэффициент теплоотдачи а зависит от перемешивания жидкости, которое возникает в результате увеличения и движения пузырьков пара. В этой области коэффициент теплоотдачи а быстро увеличивается с росто.м температурного напора и достигает больших значений. Ввиду того, что интенсивность процесса зависит в основном от образования и движения пузырьков, эта область кипения называется пузырьковым кипением. Критическая разность температур, при которой величина коэффициента теплоотдачи возрастает до максимума, у жидкостей, указанных в табл. 30, находится в пределах между 20 и 50° С. [c.109]

Для интенсификации процесса теплообмена в змеевики печей вакуумных блоков подают водяной пар. С вводом пара ускоряется движение сырьевого потока и исключается местный перегрев. По мере движения по трубам мазут начинает испаряться и теплообмен происходит в условиях пузырькового кипения, которое сопровождается резким увеличением паровой фазы. В этот период значительно возрастает склонность мазута к кок-сообразованию от перегрева его пристенной пленки, несмотря на увеличение скорости движения потока парожидкостной смеси. В пленке быстро растет концентрация термически нестойких соединений — асфалыенов, предшественников кокса. [c.268]

При экспериментальном определении коэффициентов массо- или теплоотдачи при движении частиц необходимо оценить коэффициенты переноса в период образования капель или пузырей и при их коагуляции на границе раздела фаз на выходе из колонны. Массо- и теплообмен при образовании частиц для капельного (пузырькового) или струйного истечения будем называть входным концевым эффектом или просто концевым эффектом. Насыщение частиц в месте их коагуляции на границе раздела фаз назовем выходным концевым эффектом. [c.209]

Пузырьковая камера — это стеклянный контейнер, заполненный воздухом, который насыщен водяными или другими парами. При охлаждении находящийся внутри пар становится пересыщенным (напомним сведения из части В главы I такое состояние является метастабильным). Когда излучение проходит через камеру, заполненную пересыщенным паром, то вдоль пути прохождения радиации воздух ионизируется и на образовавшихся ионах конденсируется пар, оставляя белый пузырьковый след (или трек ). Этот белый след напоминает след самолета и обозначает путь движения частицы или луча. На рис. V.16 показана фотография, сделанная в пузырьковой камере. [c.332]

Пузырьковый режим I. В этом режиме газ движется в жидкости в виде отдельных пузырей со скоростью, превышающей скорость жидкости. Такой режим может возникнуть, например, когда при постоянной скорости жидкости в нее вводится относительно небольшое количество газа, который разбивается на маленькие пузыри, остающиеся дискретными во времени движения системы, [c.167]

Допущение об активации единичного центра парообразования позволяет определить необходимый для начала кипения перегрев стенки относительно температуры насыщения и в том случае, когда известно распределение температуры в пристенном слое жидкости н жидкости при ее организованном движении в каналах. Например, в турбулентных потоках (как это показано на рис. 7.2, б) условия, соответствующие началу пузырькового кипения, определяются температурой стенки 7н.к1 или Гн.кг, причем Гн.к1 отвечает более высокой скорости движения потока. [c.216]

Потери давления (сопротивление) в областях различного вида движения также описываются различными зависимостями [10]. В частности, для пузырькового и пенного режимов течения применимо уравнение [c.173]

На участке / теплоотдача определяется конвективными токами жидкости при вынужденном движении однофазного потока. При повыщении температуры поверхности теплообмена до значения, несколько превышающего температуру насыщения, начинается пристенное кипение жидкости (участок //), которое сменяется развитым пузырьковым кипением (участок ///). Участок развитого кипения заканчивается прп достижении массовой доли пара в потоке Ху , после чего наступает режим ухудшенного теплообмена (участок /V) и перегрев пара (участок V). [c.238]

Более строго определены, например, границы применимости формулы (7.35), поскольку кроме ограничений для обобщенных переменных и параметров потока, указанных выше, введено дополнительное ограничение на линейную скорость потока т 7 м/с, а также указано, что паросодержание не оказывает влияния или влияет слабо на коэффициент теплоотдачи в области, где объемное расходное паросодержание р 0,7. В отмеченных границах формула (7.35) позволяет рассчитывать значение коэффициента теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении жидкости при организованном движении потока в трубах. Это совпадение данных, полученных при развитом пузырьковом кипении жидкости в большом объеме и в организованных потоках, косвенно свидетельствует [c.242]

Таким образом, сделано допущение о том, что начало и подавление пузырькового кипения определяются одними и теми же закономерностями. Этому допущению, однако, противоречит экспериментально доказанное существование гистерезиса пузырькового кипения. Суть его состоит в том, что действующие центры парообразования прекращают генерировать паровые пузырьки при разности температур 0<0ц. к- Поэтому целесообразно различать разность температур, вызывающую кипение жидкости, и разность температур, соответствующую его прекращению при снижении плотности теплового потока или увеличении скорости движения кипящей среды. [c.244]

Изучению вихревого движения вне связи с эффектом температурного разделения посвящено множество работ, из которых интересно выделить исследования по объяснению явления распада так называемого концентрированного вихря, погруженного в поток и имеющего радиус по максимуму окружной скорости потока. Распад характеризуется возникновением на оси вихря критической точки, за которой возникает прилегающая к оси ограниченная область возвратного течения в форме пузыря (пузырьковая форма распада) для достаточно больших уровней закрутки и в форме спирали при средней закрутке. Эксперименты выполнены как с водой, так и с воздухом. Закрутку жидкости сообщали с помощью лопастного завихрителя. При этом отмечается, что распад вихрей [c.45]

Область пузырькового режима кипения, в котором теплоотдача определяется конвекцией жидкости вследствие интенсивного движения паровых пузырей, характеризуется значительным увеличением коэффициента теплоотдачи а с ростом температурного напора, равного Дг = ст — ипс (где ( т-—температура стенки (па, —температура насыщения). [c.574]

Режим движения газожидкостной смеси при Шг < ОЛ м/с можно назвать пузырьковым. При увеличении скорости газа, а соответственно и скорости циркулирующей жидкости, что характерно для газлифтных реакторов, газожидкостная смесь [c.85]

Скорость циркуляции жидкости. Содержание предыдущих параграфов показывает, что скорость циркуляции жидкости оказывает существенное влияние на гидродинамические характеристики газожидкостного потока в газлифтных реакторах, а следовательно, и на условия тепло-массопереноса. Поэтому одной из основных задач гидродинамического расчета этих аппаратов является определение приведенной скорости жидкости в барботажных трубах. Газлифтный трубчатый реактор работает на принципе затопленного эрлифта с естественной циркуляцией жидкости, скорость которой зависит от расхода газа, подаваемого в барботажную трубу. Типичная зависимость изменения приведенной скорости жидкости от приведенной скорости газа в барботажной трубе представлена на рис. 52. При малых скоростях вследствие быстрого увеличения газосодержания в пузырьковом и пенном режимах барботажа быстро возрастает приведенная скорость жидкости. При дальнейшем увеличении Шр наступает переход к стержневому режиму движения, при котором Фг возрастает слабо, а увлечение жидкости газовым потоком тормозится трением ее о стенку трубы, вследствие чего приведенная скорость жидкости меняется незначительно. [c.95]

Вычисление потерь давления для двух фазного течения сильно усложняется существованием большого разнообразия возмож ных видов течения. Для пузырькового тече ПИЯ в первом приближении влияние пу зырьков весьма приближенно эквивалентно увеличению вязкости жидкости. Для коль цевого течения положение намного сложнее, так как течение жидкости нли газа может быть либо ламинарным, либо турбулент ным. При этом возможно существование четырех режимов двухфазного кольцевого течения с жидкой пленкой, а именно тече ние обеих фаз турбулентно течение обеих фаз ламинарно течение газа турбулентно, течение жидкости ламинарно течение жид кости турбулентно, течение газа ламинарно. Кроме того, в поток газа может поступать либо больше, либо меньше мелких капель, и это оказывает влияние на обмен колп чеством движения по мере того, как капли попадают в поток газа или покидают его, влияя, таким образом, на градиент давле пня. [c.100]

При больших количествах жидкости в смеси и умеренных скоростях имеет место пузырьковое движение (рис. П-77, (3) — газ движется в виде пузырьков в верхней части тру-бы. При несколько больших скоростях поток жидкости движется толчками , т. е. возникают пульсации (рис. П-77, е). Дальнейшее увеличение скорости приводит к пенному движению, когда газ распределяется пузырьками по всей массе жидкости, образуя поток пены (рис. П-77, ж). [c.172]

Сопротивление слоя зависит от режима движения потока и изменяется по мере перехода от пузырькового к поршневому и эмульсионному течению. Для иллюстрации на рис. 53 приведены экспериментальные данные для параллельного движения газа и жидкости в вертикальной трубе с постоянной скоростью жидкости 0,62 м/с. [c.174]

Визуальное изучение сосредоточенного воздействия газовых струй на жидкость указывает на то, что в непосредственной близости от образующихся в жидкости полостей наблюдаются одновременно пузырьковый, поршневой и эмульсионный режимы. В этих условиях газовая нагрузка и удерживающая способность распределены по объему жидкости крайне неравномерно. Сосредоточенное дутье создает в ваннах волновое движение, а сложение этих волн (резонансные явления) иногда приводит к мощным выбросам через горловину и вибрации корпуса реактора. [c.176]

При дальнейшем движении потока по мере его нагрева и увеличения объемного газосодержания пузырьковый режим течения через ряд промежуточных форм сменяется дисперсно-кольцевым, при котором в ядре потока устанавливается паровая фаза, а у стенки в виде кольцевого слоя жидкая фаза. При дисперсно-кольцевом режиме течения в слое жидкой пленки имеются паровые включения, а паровое ядро содержит капли жидкости. С ростом паросодержания увеличивается скорость пара, что приводит к появлению сложной системы волн на поверхности жидкой пленки. При значительных скоростях пара в результате подрезания гребня волн с поверхности жидкой пленки могу срываться капли. Другой причиной их появления в потоке является выход на поверхность парового пузыря и его разрушение [34, 35]. [c.252]

Допустим, что труба, по которой движется жидкость со скоростью Шо = 1 м/сек, обогревается равномерным тепловым потоком д. На графике, устанавливающем типичные зависимости между тепловым потоком и температурным напором при различных т (фиг. 42), этому процессу соответствует точка /. При этих условиях основное влияние на теплообмен оказывает пузырьковое кипение. По мере движения вдоль трубы за счет генерации пара скорость потока возрастает. Это не отражается на значениях а до тех пор, пока скорость не достигнет значений а = 3,05 м1сек. При этой скорости кривая, характеризующая интенсивность теплообмена при вынужденном движении жидкости, проходит через точку 1, и поэтому можно считать, что, начиная с данного значения ы), механизм процесса теплообмена определяется полностью вынужденным движением. Такое же явление наблюдалось рядом исследователей [32, 70, 96]. Дальнейшее возрастание скорости потока приводит к уменьшению температурного напора. Это продолжается до тех пор, пока не наступят условия сухой стенки . С этого момента коэффициенты теплоотдачи уменьшаются. Это явление, очевидно, не связано с переходом к пленочному кипению, как предполагалось раньше, а вызва- [c.144]

Основным гидродинамическим процессом, протекающим на ситчатых тарелках, является барботаж. Этот процесс исследовался многими авторами [1], [3], [17], [129], [146], [149], [150]. При постепенном увеличении скорости пара в отверстиях тарелок изменяются режимы барботажа. При малых скоростях движения пара имеет место пузырьковый режим. Через слой жидкости на тарелке при этом режиме проходят отдельные пузыри пара. При [c.187]

Возрастание теплоотдачи при увеличении теплового потока имеет место при пузырьковом кипении жидкости. Можно предполагать, что в пленке возникает раннее кипение, несмотря на то, что темйература стенки ниже температуры насыщения. Это возможно при локальных понижениях давления до, давления насыщения при температурах в пристенной области около-60°С и выше (для 60°С давление насыщения воды составляет примерно 0,02 МПа). Как уже отмечалось, понижение давления может происходить в результате удара крупных капель, не потерявших скорость в процессе движения от сопла форсунки до пленки при этом возможны кавитационные эффекты в области растекания жидкости ударившейся о стенку каили (для струи [c.199]

Влияние вынужденного движения на пузырьковое кипение для горизонтальной платиновой проволоки иллюстрируется данными, приведенными в табл. 9 ). [c.137]

Скорость всплытия одиночного пузыря i/oo для пузырькового и эмульсионного режимов течения рассчитывается по формуле (1.171) (при значении ft< = l,5), что представляется естественным, ибо массовое движение паровых пузырьков, сопровождающееся их столкновениями, слиянием и дроблением, более всего соответствует зоне IV (см. рис. 1.90). С учетом соображений формула (1.192) для пузырькового и эмульсионного режимов течения (включая процесс барботажа) принимает вид [c.103]

Экспериментальными исследованиями [5, 6] установлено, что закономерности возникновения кризиса кипения гелия в каналах в условиях вынужденного движения те И4е, что и при кипении обычных жидкостей (например, воды) в аналогичных условиях (рис. 3.29 и 3.30). Наклонные части кривых на рис. 3.29 и 3.30 днр—[(х), ограниченные справа А гр, соответствуют кризисам I рода, возникающим при пузырьковом кипении жидкости в канале. Влияние массовой скорости на кризис I рода неоднозначно. Ниспадающие участки соответствуют кризисам II рода (высыхание тонких жидкостных пленок на стенках канала), для которых характерно постоянство граничного паросодержания л гр. [c.242]

Эти соотношения определяют равновесное или статическое уравнение состояния р(р), являюш ееся однопараметрическим или ба-ротропным, в которое в качестве фиксированных параметров войдут физические характеристики фаз в исходном состоянии Рю, l, 22/ао, < 20, Рю, причем вязкость жидкости в это уравнение не войдет. Таким образом, в равновесном приближении движение пузырьковой смеси описывается уравнением неразрывности, импульса (первые два уравнения (1.5.4)) и отмеченным уравнением состояния р(р), что соответствует уравнениям Эйлера идеальной сжимаемой жидкости. Скорость звука такой среды (равновесная, или статическая скорость звука Се) определяется уравнением состояния [c.108]

Уравнения (2.172) - (2.175) позволяют описьюать течение смеси в трубах при различных режимах движения (пузырьковом, пробковом, кольцевом). Вместе со сменой режима течения изменяется вид выражений [c.57]

После проведения анализа работ отечественных и зарубежных авторов для решения задач неустановившегося движения двухфазной смеси по, трубопроводам с учетом структур движения (пузырьковая, шульсионная) в качестве исходной принята система дифференциальных уравнений гидродинамики двухфазной дисперсной смеси, в которой могут происходить фазовые превращения в форме, предложенной Р.И.Нигматулиным /"15 7. [c.21]

Иппш и Зубер [62] предложили также соотношения для расчета коэффициента сопротивления при пенно-турбулентном режиме. Этот режим в основном характерен для пузырьковых течений и в ряде случаев наблюдается при движении капель в жидкостях. [c.80]

Действительно, давно было замечено, что при ожижении твердых частиц газами псевдоожиженный слой не однороден [189]. Он представляет собой слой взвешенных частиц с достаточно низкой порозностью, в котором поднимаются заполненные газом свободные от частиц полости, получившие название пузырей. Во время подъема пузыри могут увеличиваться в размерах, коалесцировать, что иногда приводит к образованию поршневого режима псевдоожижения, представляющего собой чередование сгустков частиц и газовых полостей, занимающих все сечение аппарата. Поршневой режим движения твердой фазы наблюдается также и при транспортировании твердых частиц газом в вертикальных трубах. Ряд авторов, первым из которых бьш, по-видимому, Уоллис [94], вьщвинули предположение, согласно которому пузыри и поршни являются следствием нарастания всегда присутствующих в потоке малых возмущений порозности. Однако в экспериментах неустойчивость наблюдается далеко не во всех дисперсных потоках. Так, ожи-жаемые жидкостью слои небольших твердых частиц из не слишком плотного материала однородны. Опыты по ожижению частиц газами при высоком давлении указьгеают на явный переход от однородного режима псевдоожижения к пузырьковому в случае увеличения скорости газа [190]. Не наблюдаются неоднородности и при движении небольших капель и пузырей в жидкостях. [c.134]

Для двухфазных газо-жидкостных и жидкость-жидкостных систем величина для дисперсной фазы определяется не объемной скоростью потока, а зависит от гидродинамических режимов потоков. Области существования последних определяются отношением объемных скоростей дисперсной и сплошной фаз. Для реакций под повышенным давлением, которое обычно применяется в случаях газо-жидкостных каталитических реакций, наиболее часто встречается режим пузырькового течения. В этом случае скорость всплывания пузырей определяется разностью плотностей сплошцой и дисперсной фаз, диаметром пузыря, зависящим от типа и размера распределительного устройства и от величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз. В качестве примера формулы, видимо, приемлемой для расчета колонных аппаратов с суспендированным катализатором, можно привести приближенную формулу для скорости всплывания пузырьков в объеме жидкости при ламинарном движении [26] [c.303]

При увеличении массовой доли пара в потоке, движущемся в обогреваемом канале, могут быть достигнуты условия, когда пузырьковое кипение будет оказывать все меньщее влияние на коэффициент теплоотдачи по сравнению с влиянием конвекции в двухфазном потоке. При этом меняется механизм парообразования в потоке, а следовательно, и механизм теплопередачи. Если на участке кипения пар образовывался в виде пузырьков, то на участке конвективной теплоотдачи двухфазного потока происходит преимущественное испарение жидкости с имеющейся в потоке границы раздела фаз. Визуальные и кинематографические исследования позволили установить наличие участка, на котором пузырьковое кипение подавляется и может быть подавлено полностью. Этот режим теплоотдачи иногда называют испарением при вынужденной конвекции [105]. Важно подчеркнуть, что теплоотдача на этом участке полностью определяется конвективными токами, формирующимися при движении двухфазного потока. [c.244]

Характерной особенностью теплоотдачи при движении двухфазного потока в каналах является возможность ухудшения теплообмена при значительно более низких плотностях теплового потока, чем <7крь соответствующее первому кризису пузырькового кипения. Это явление подробно рассматривается в работах Дорощука [68] и некоторых других исследователей. [c.252]

Модель потока дрейфа для течений с преобладающим влиянием сил тяжести без учета напряжения трения на стенке. Обычно считается, что цель этого метода — расчет средней объемной концентрации дискретной фазы при двухфазном течении в канале, когда известны объемные расходы Уа и соответственно дискретной и непрерывной фаз. Метод обычно применяли к вертикальным потокам, в которых его главные допущения (постоянство скоростей и концентраций фаз поперек канала) ближе всего к действительности. Влияния касательных напряжений у стенки не учитываются, н, следовательно, метод непригоден для расчета потерь давления, вызываемых трением. Самое подробное описание этого метода дано в книге [7]. Следуя ей, допустим, что скорости и плотности потоков положительны в направлении движения элемента дискретной фазы, находящегося под действием силы тяжести в статическом объеме непрерывной фазы. В этом случае скорости, направленные, например, вверх, рассматриваются как положительные для пузырькового режима течения газожидкостного потока, а скорости, направленные вниз, считаются положительными для суспензии тяжелых твердых частиц в более легкой жидкости. Это правило позволяет представлять все соответственные системы (пузырьковые газожидкостные потоки, капельные жидко-жидкостиые потоки, суспензии твердых частиц в газе, суспензии твердых частиц в жидкости, дисперсные газожидкостные потоки) обычным образом. [c.180]

Однонаправленное движение в направлении ы . В этом случае обе приведенные скорости и положительны, отрицательное значение имеет место при е = 1. Для этого получено единственное решение. Такое решение типично для однонаправленного подъемного пузырькового течения газожидкостной среды и для опускного однонаправленного течения суспензии жидкость — твердые частицы. [c.181]

Однонаправленное движение в направлении, противоположном и . В этом случае тоже получено единственное решение для е , но заметим, что численное значение при этом намного выше, чем в первом случае, при тех же расходах фаз. Такая ситуация типична для однонаправленного опускного пузырькового течения газожидкостной среды или для однонаправленного подъемного течения суспензии жидкость — твердые частицы. [c.181]

Средний по длине температурный напор между стенкой и жидкостью, определялся для каждой секции отдельно планиметрированием кривых, устанавливающих изменение температур стенки и потока по длине трубы. На фиг. 5 приводится изменение локального теплового потока, температурного напора и паросодержания по длине трубы для опыта, в котором расход воды равен 1320 кгЫас. Из графика можно сделать несколько важных выводов. Во-первых, тепловой поток резко возрастает почти по всей длине трубы, тогда как температурный напор изменяется очень незначительно. Поэтому можно предположить, что в верхней части трубы пузырьковое кипение уже не определяет механизм процесса теплообмена. Автор считает, что вызываемое паром движение двухфазного потока является основным для процесса теплообмена при высоких паросодержаниях. Во-вторых, на нижнем участке трубы, кроме обычного конвективного теплообмена, оказывающего основное влияние на процесс, имеются вторичные воздействия, которые подавляются при переходе в область преимущественного влияния скорости. Денглер подтверждает эти выводы расчетом. Он рассчитал распределение теплового [c.35]

На основе этих зависимостей Денглер установил, что влияние пузырькового кипения сказывается лишь в нижней части трубы и с увеличением паросодержания постепенно подавляется возрастающей скоростью движения жидкости. При некотором значении w наступает момент, после которого определяющим является уже обычный конвективный теплообмен. Автор указывает, что замеченное обратное влияние температурного напора в действительности есть влияние давления, так как в опытах с наибольшими температурными напорами паросодержания, а следовательно, и перепады давления были также соответственно выше. Поэтому в этих опытах при данном весовом расходе (и постоянном давлении на выходе) устанавливалось самое высокое абсолютное давление в трубе. Снижение коэффициента теплоотдачи с увеличением давления при, больших паросодержаниях происходит из-за уменьшения удельного объема пара, вследствие чего устанавливаются более низкие скорости двухфазного потока [33]. [c.37]

Горизонтальные и наклонные каналы. В горизонтальных и наклонных (под малым углом к горизонту) каналах различают расслоенный, волновой, пузырьковый, снарядный, эмульсионный и дисперсно-кольцевой режимы течения. Структура потока при этих режимах ясна из рис. 1.95. Специфика течения в горизонтальных каналах состоит в том, что здесь всегда наблюдается значительная несимметри1 -ность в распределении фаз по сеченич канала. В дисперсно-кольцевом режиме течения, например, даже при очень высоки,- скоростях смеси толщина жидкой пленк внизу трубы оказывается почти на порядок больше, чем в ее верхней част . Эмульсионный режим течения в горизонтальных каналах сохраняет известные че -ты волнового движения, когда амплитуда последнего превосходит диаметр канал . При этом жидкие перемычки (гребни волн) насыщены газовыми пузырьками, а газовмл снаряды (впадины волн) содержат мне жество жидких капель, т. е. в цело.м иа [c.102]

Пленочное К. возникает на несмачиваемых пов-стях нагрева (напр., К. ртути в стеклянной трубке) на смачиваемых пов-стях пузырьковое К. переходит в пленочное (первый кризис К.) при достижении первой критич. плотности теплового потока 9,р.1. Интенсивность теплоотдачи при пленочном К. значительно меньше, чем при пузьфьковом, что обусловлено малыми значениями коэф. теплопроводности ).[Вт/(м К)] и плотности пара по сравнению с их значениями для жидкости. При ламинарном движении пара в пленке а при турбулентном движении интенсивность [c.385]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология