Непроточные зоны

В объемных моделях пористой среды наблюдалась аналогичная структура потока жидкости и газа, заключающаяся в существовании проточных и непроточных (застойных) зон [Иоффе И. И., Письмен Л. П., 1972 Гидродинамическая обстановка..., 1972]. В непроточных зонах при достаточно большой скорости течения существуют вращающиеся и пульсирующие вихри, которые как бы запираются в этих зонах и не могут из них выйти из-за малого диаметра соединительных каналов. Образование застойных зон, как отмечал еще Л. С. Лейбензон [1947], происходит в результате отрыва обтекающей жидкости от поверхности тела, причем за местом отрыва образуется область застойной жидкости, не участвующей в общем течении . Характер массообмена между проточными и застойными зонами при малых скоростях потока обычно предполагается диффузионным, а при больших — вихревым. [c.24]

Рис. 5.5. Структурная схема непроточной зоны (элемента третьего уровня)

Наконец, на рис. 5.5 показана структурная схема математической модели застойной (непроточной) зоны. Нестационарный процесс в непроточной зоне определяется тремя факторами 1) массообменом с проточной зоной 2) массообменом с поверхностью зерна катализатора 3) массоемкостью. На переходные режимы в [c.223]

Элемент неподвижного слоя. Экспериментальные 122—24] исследования гидродинамической обстановки показали, что в свободном объеме слоя существуют две резко отличающиеся друг от друга области — проточная, представляющая собой сливающиеся и делящиеся струи, и непроточная, расположенная в окрестности точек контактов частиц. В диапазоне изменения значений критерия Ке = 200 -ь 1000 для системы газ — твердое (СГТ) в непроточной зоне находится интенсивно вращающийся и пульсирующий вихрь. Частота пульсаций со прямо пропорциональна линейной скорости и , отнесенной к свободному объему слоя, и обратно пропорциональна размеру зерна так что критерий Струхаля 8Н =—= 0,5.Между зонами устанавливается [c.11]

Величина объема непроточной зоны не влияет на стационарный режим в реакторе. В нестационарном режиме это влияние невелико, если [c.11]

При этом в режимах движения среды внутри непроточной зоны для систем газ-зерно и жидкость-зерно наблюдаются существенные различия. [c.45]

Так, например, для системы газ-зерно турбулентное движение в непроточной зоне (вихревые, пульсирующие потоки с интенсивным перемешиванием массы) наблюдает- [c.45]

Объем непроточных зон от всего свободного объема слоя зависит в основном от скорости потока и формы зерен и составляет от 10 до 30%. В результате сильного взаимодействия тепловых полей зерна с непроточной зоной наблюдается практическое равенство температур в зоне и на поверхности зерна. [c.46]

При этом в режимах движения среды внутри непроточной зоны для систем газ - твердое и жидкость [c.37]

Температура в непроточной зоне практически равна температуре на поверхности зерна. Поэтому одним из элементов модели слоя является так называемый скелет слоя [И], состоящий из зерен и непроточных зон. Величина коэффициента эффективной теплопроводности Хек определявтся по выражению [251 [c.12]

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]

Температура в непроточной зоне практически равна температуре на поверхности зерна. Поэтому одним из тепловых элементов модели слоя является так называемый скелет или каркас слоя, состоящий из зерен и непроточных зон. Величина коэффициента эффективной теплопроводности Хек определяется по выражению Хск = = А/.м + 0,85 Re Рг Ям, где произведение А — это теплопроводность непродуваемого слоя, Рг — критерий Прандтля, — коэффициент молекулярной тенлонроводности, А = onst. Для подавляющего большинства каталитических процессов, осуществляемых при неизменных условиях на входе в аппарат, нет необходимости учитывать продольный перенос тепла и вещества, обусловленный молекулярной и вихревой диффузиями (D и Da), теплопроводностью (Х и в свободном объеме слоя и переносом тепла по скелету катализа- [c.72]

Скелет слоя — это совокупность В1неш1ней поверхности всех частиц и непроточных зон между ними. Тепло по скелету передается преимущественно посредством вихрей, образующихся в застойных зонах, расположенных в окрестностл точек контакта между зернами. Если зерна катализатора достаточно малы по сравнению с характерными размерами реакционной зоны и слоя в целом, [c.74]

Для понимания и описания гидродинамической структуры газового и жидкостного потока в слое катализатора и реактора так-хе необходим иерархический подход. Исследование локальных процессов переноса потока импульса вещества и тепла на уровне 10 2см позволяют определить характер обтекания зёрен и структурных образований сдоя (пустот, застойных зон и др.) на уровне сантиметров. Оказалось, что существует две области течения проточная и непроточная. В непроточной зоне образуется вихревое течение, обеспечивающее полное смешение по концентрации и температуре. Это позволило на основе теории отрывных областей течений, развитой академиком ицкаилом Алексеевичем Лаврентьевым, построить гидродинамическую модель сводного объёма слоя и га-зовьсс объёмов реактора. [c.14]

Непродуваемые, застойные (непроточные) зоны в аппарате опасны также при выполнении всякого рода производственных операций, связанных с остановками и пусками технологических линий при ремонте оборудования. [c.97]

Сопоставление данных работы реакторов пилотной установки и опытно-промышленной установки 24-1 Ново -куйбышевского НПК в процессе переработки вакуумного дистиллята показывает, что плотность орошения при одних и тех же режимных условиях на опытно-йроь шлен -ной установке в 18,6 раза больше (0,17 кг/сек м - на пилотной и 3,15 кг/сек м - на установке 24-1). В результате глубина гидрообессеривания сырья на пилотной установке составляет 83%, на опытно-промышленной -93%. На показатели процесса может влиять и неблагоприятная гидродинамическая обстановка вокруг зерна [82, ВЗ]. Как показывают исследования, в результате отрывного течения потока коэффициенты внешнего массо- и теплообмена в области набегания струй могут быть на порядок выше коэффициентов в непроточной зоне, расположенной в районе точек контактов между зернами. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология